互換性與技術(shù)測(cè)量第10章1

1、1,第十章 圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)與檢測(cè),本章以漸開線圓柱齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 10095.1～.2－2001和GB/Z18620.1～.4－2002）為例講述其精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)的基本方法。,10.1 齒輪傳動(dòng)的使用要求,根據(jù)齒輪傳動(dòng)的作用（傳遞運(yùn)動(dòng)和傳遞動(dòng)力）對(duì)其使用要求可歸納為四個(gè)方面。,2,一、傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性（運(yùn)動(dòng)精度）,準(zhǔn)確性是指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)速比的變化，其要盡量小，保證主、從動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。,實(shí)際上是控制最大轉(zhuǎn)角誤差

2、：,由圖10.1得,圖10.1,的大小。,3,二、傳動(dòng)的平穩(wěn)性（平穩(wěn)性精度）,平穩(wěn)性是指齒輪在轉(zhuǎn)一齒范圍內(nèi)，瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，要求其盡量小，實(shí)際上是控制,由圖10.1得,的大小。,圖10.1,4,三、載荷分布的均勻性（接觸精度）,載荷分布的均勻性是指齒輪嚙合時(shí)，工作齒面要保持一定的接觸面，從而避免應(yīng)力集中，減少齒面磨損，提高齒面強(qiáng)度和壽命。,圖10.2,這一項(xiàng)要求可以用沿齒輪齒長(zhǎng)和齒高方向上保證一定的接觸區(qū)域來表示。,5,四、齒側(cè)間隙的

3、合理性,齒側(cè)間隙是指齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面之間的間隙。,側(cè)隙一般用法向側(cè)隙jbn或圓周側(cè)隙jwt評(píng)定。,圖10.3,jbn= jwtcosα,6,側(cè)隙的作用：,(1) 潤(rùn)滑,(2)補(bǔ)償齒輪的制造誤差和安裝誤差,(3)補(bǔ)償熱變形和彈性變形。,對(duì)所有齒輪都有以上四項(xiàng)要求，但對(duì)不同用途的齒輪，其精度高低要求不同，側(cè)隙大小也不一樣。,7,10.2 評(píng)定齒輪精度的偏差項(xiàng)目及其允許值,一、評(píng)定齒輪精度的必檢偏差項(xiàng)目,8,(1) 齒距累積總偏差 ΔF

4、P (總公差FP ),定義：齒輪同側(cè)齒面任意弧段（k=1～z）內(nèi)的最大齒距累積偏差 。,若 ΔFP ≤ FP 則為合格。,即ΔFP = |(La–L) | max/轉(zhuǎn)= FPmax –FPmin,1.傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的必檢參數(shù),齒距累計(jì)總偏差可反映齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中，傳動(dòng)比的變化，因此它影響齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。,9,圖10.4,齒距累積總偏差表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值。,10,(2) 齒距累積偏差 ΔFPk(極限偏差±FPk

5、),ΔFPk 實(shí)際上稱k個(gè)齒距累積偏差較確切。,定義：齒輪同側(cè)齒面任意k個(gè)齒距的Lka與Lk的代數(shù)差。,即,式中k=2～z/8，一般取k= z/8,取齒輪的|ΔFPk|中最大的那個(gè)ΔFPk作為評(píng)定值，若 –FPk≤ ΔFPk ≤ + FPk 則為合格。,ΔFPk= Lka–Lk=,11,圖10.4,齒距累積偏差理論上等于k個(gè)齒距的各單個(gè)齒距偏差的代數(shù)和。,12,作用：控制齒輪圓周上局部的齒距累積偏差，同ΔFP一樣是反映運(yùn)動(dòng)精度。,13

6、,2.傳動(dòng)平穩(wěn)性的必檢參數(shù),(1) 單個(gè)齒距偏差 ΔfPt (±fPt),在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個(gè)與齒輪同心的圓上，實(shí)際齒距與公稱齒距的代數(shù)差。 即,定義：,ΔfPt=Pta–Pt,14,圖10.4,15,(2) 齒廓總偏差ΔFα (Fα ),包容實(shí)際齒廓工作部分且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)齒廓之間的法向距離。,定義：,一般情況要在輪齒圓周均布三個(gè)或更多輪齒的左、右齒面的齒廓上測(cè)量，其中 ΔFα max≤Fα為合格。,16

7、,3. 載荷分布均勻性的必檢參數(shù),載荷分布均勻性應(yīng)在齒寬和齒高方向上檢測(cè)，齒寬方向是螺旋線總偏差，在齒高方向是平穩(wěn)性的檢驗(yàn)參數(shù)(ΔfPt和ΔFα )。,螺旋線總偏差ΔFβ(Fβ)：在計(jì)值范圍（Lβ）內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離。,圖中Lβ為計(jì)值范圍：齒寬兩端各減去b×5% 和 1 × mn兩者中較小的數(shù)值。,圖10.6,17,4.齒輪側(cè)隙的必檢參數(shù),(1) 齒厚偏差ΔEsn(Esns、Esni)

8、,定義：,若：Esni≤ΔEsn≤Esns，則齒輪側(cè)隙合格。,ΔEsn 應(yīng)用于大模數(shù)齒輪側(cè)隙的評(píng)定。,圖10.10,ΔEsn= Sna–Sn,Esns= Sns–Sn,Esni= Sni–Sn,在分度圓柱面上，實(shí)際齒厚與公稱齒厚之差。,18,(2) 公法線長(zhǎng)度偏差ΔEbn( Ebns、Ebni),ΔEbn=Wka–Wk 式中k=z/9+0.5（取整數(shù)）,若 Ebni≤ΔEbn≤Ebns ，則側(cè)隙合格。,ΔEbn 應(yīng)用于中小模數(shù)齒輪的側(cè)

9、隙評(píng)定。,圖10.22,,公法線長(zhǎng)度是指齒輪上幾個(gè)輪齒的兩端異向齒廓間所包含的一段基圓圓弧，即該兩端異向齒廓間基圓切線線段的長(zhǎng)度。,是指實(shí)際公法線長(zhǎng)度與公稱公法線長(zhǎng)度之差。,19,小結(jié)：,① 必檢偏差項(xiàng)目為齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差、齒厚偏差或公法線長(zhǎng)度偏差（與四項(xiàng)使用要求沒有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系）；,②齒輪的誤差、偏差都稱偏差；,③為了能從符號(hào)上區(qū)分偏差與公差（極限偏差），在符號(hào)前加 “Δ ”的為偏差；,④小寫字母加上相應(yīng)的腳標(biāo)為單項(xiàng)要素

10、測(cè)得的偏差；大寫字母加上相應(yīng)的腳標(biāo)為若干個(gè)單項(xiàng)要素組成“累積”或“總”的偏差。,20,例10.1 已知m＝5，z＝8，α=20º的圓柱直齒輪，精度為8(Fp、Fpk) 、7 fPt GB/T10095.1。用齒距儀相對(duì)法(測(cè)量方法見P214圖10.18)測(cè)得數(shù)據(jù)為: 0，+3，–2，+3，+5，–2， + 3 ， – 2(μm)。計(jì)算該齒輪的ΔFP、ΔfPt和ΔFPk（k=3）的偏差值。,21,解：,ΔFP、ΔfPt