圓柱齒輪傳動的互換性ppt課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述性質(zhì)：常用件，齒廓部分結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的，其性質(zhì)：常用件，齒廓部分結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的，其他部分單獨設(shè)計。用于傳動，傳動效率高。他部分單獨設(shè)計。用于傳動，傳動效率高。傳動形式：傳動形式：圓柱齒輪圓柱齒輪 傳遞兩平行軸間運動傳遞兩平行軸間運動圓錐齒輪圓錐齒輪 傳遞兩相交軸間運動傳遞兩相交軸間運動蝸輪、蝸桿蝸輪、蝸桿 傳遞兩交叉軸間運動傳遞兩交叉軸間運動圓柱齒輪圓柱齒輪圓錐齒輪圓錐齒輪蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿 要求一對齒輪在嚙合時，在非工作齒面間要有一定的齒側(cè)間隙，用來貯油、承受變形。指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，最大轉(zhuǎn)角誤差不超過一定的限度。 要求齒輪在轉(zhuǎn)一齒范圍內(nèi)，瞬時傳動比變動不超過一定的限度。 要

2、求一對齒輪嚙合時，工作齒面要保證一定的接觸面積，從而避免應(yīng)力集中，減少齒面磨損，提高齒面強度和壽命。傳遞準(zhǔn)確、傳動平穩(wěn)、承載均勻、側(cè)隙合理對齒輪的工作要求：1.齒輪的加工方法齒輪的加工方法齒輪副通過輪齒嚙合實現(xiàn)傳動，齒輪的輪齒可用齒輪副通過輪齒嚙合實現(xiàn)傳動，齒輪的輪齒可用滾齒、插齒、剃齒、磨齒等切齒工藝獲得。滾齒、插齒、剃齒、磨齒等切齒工藝獲得。2.齒輪的加工誤差齒輪的加工誤差分析分析（1偏心偏心1幾何偏心：齒輪齒圈軸線與工作軸線不重合。屬于徑向誤差。幾何偏心：齒輪齒圈軸線與工作軸線不重合。屬于徑向誤差。齒坯安裝偏心齒坯安裝偏心加工的齒輪形狀加工的齒輪形狀2運動偏心：齒輪齒距和公法線長度在局部

3、上變長或變短。屬運動偏心：齒輪齒距和公法線長度在局部上變長或變短。屬于切向誤差。于切向誤差。分度蝸輪分度蝸輪6安裝偏心安裝偏心加工出的齒輪形狀加工出的齒輪形狀（2機床傳動鏈的誤差機床傳動鏈的誤差 當(dāng)蝸桿有安裝誤差，會將誤差帶到被加工的輪齒上，當(dāng)蝸桿有安裝誤差，會將誤差帶到被加工的輪齒上，會產(chǎn)生齒距誤差和齒形誤差。會產(chǎn)生齒距誤差和齒形誤差。（3滾刀的加工誤差滾刀的加工誤差 滾刀本身的齒形等誤差，必然會被復(fù)映到零件上。滾刀本身的齒形等誤差，必然會被復(fù)映到零件上。（4滾刀的安裝誤差滾刀的安裝誤差 使齒輪產(chǎn)生徑向誤差，滾刀刀架導(dǎo)軌或齒坯軸線相使齒輪產(chǎn)生徑向誤差，滾刀刀架導(dǎo)軌或齒坯軸線相對于工作臺旋轉(zhuǎn)軸

4、線的傾斜及軸向竄動，使?jié)L到的進刀對于工作臺旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜及軸向竄動，使?jié)L到的進刀方向與理論方向不一致，造成齒歪斜，產(chǎn)生齒向誤差。方向與理論方向不一致，造成齒歪斜，產(chǎn)生齒向誤差。1.齒距累積總偏差齒距累積總偏差Fp2.齒距累積偏差齒距累積偏差Fpk齒序12345671234567Fp1.齒距累積總偏差齒距累積總偏差Fp齒距分布不均勻齒距分布不均勻2.齒距累積偏差齒距累積偏差Fpk合格條件：合格條件：Fp Fp-Fpk Fpk+ Fpk注意：注意：對于一般齒輪傳動，不需要評定對于一般齒輪傳動，不需要評定Fpk。對于齒數(shù)較多且精度要求很高的齒輪，要求評定一段對于齒數(shù)較多且精度要求很高的齒輪，要求評定

5、一段齒范圍內(nèi)齒范圍內(nèi)k個齒距范圍內(nèi)的齒距累積偏差個齒距范圍內(nèi)的齒距累積偏差Fpk。（1絕對測量法絕對測量法:把實際把實際齒距直接與理論齒距比較齒距直接與理論齒距比較，以獲得齒距偏差的角度，以獲得齒距偏差的角度值或線性值。值或線性值。3.檢測方法：檢測方法：3.檢測方法：檢測方法：（2相對測量法：使用雙測相對測量法：使用雙測頭式齒距比較儀測量。頭式齒距比較儀測量。缺點：測量基準(zhǔn)不是被測齒缺點：測量基準(zhǔn)不是被測齒輪的基準(zhǔn)軸線，測量精度受輪的基準(zhǔn)軸線，測量精度受被測齒輪齒頂圓柱面對其基被測齒輪齒頂圓柱面對其基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動的影響準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動的影響。在分度圓上允許在齒高中部測量），在分度圓上

6、允許在齒高中部測量），實際齒距與公稱齒距之差。公稱齒距是指實際齒距與公稱齒距之差。公稱齒距是指所有實際齒距的平均值。所有實際齒距的平均值。包容實際齒廓工作部分且距離為最小的兩條設(shè)計齒廓之間的法向距離是齒廓總偏差是指實際齒廓對設(shè)計齒廓的偏離量（1fpt與Fp、 Fpk是用同一量具測量的，用所測量得到的各個實際齒距的平均值作為理論齒距。（2F通常用漸開線測量儀來測量。評定齒輪傳動平穩(wěn)性的精度時，應(yīng)在被測齒輪圓周上測量均勻分布的三個輪齒或更多的輪齒左右齒面的輪廓總偏差，取其中的最大值作為評定值。1.在齒寬方向是螺旋線總偏差在齒寬方向是螺旋線總偏差F 2.在齒高方向是傳動平穩(wěn)性的應(yīng)檢在齒高方向是傳動平

7、穩(wěn)性的應(yīng)檢指標(biāo)指標(biāo) 1.在齒寬方向是螺旋線總偏差在齒寬方向是螺旋線總偏差F 在基圓柱的切在基圓柱的切平面內(nèi)，在齒寬工平面內(nèi)，在齒寬工作部分范圍內(nèi)包容作部分范圍內(nèi)包容實際螺旋線且距離實際螺旋線且距離為最小的兩條設(shè)計為最小的兩條設(shè)計螺旋線之間的法向螺旋線之間的法向距離為螺旋線總偏距離為螺旋線總偏差。差。 3.檢測方法檢測方法 通常使用螺旋線偏通常使用螺旋線偏差測量儀來測量。差測量儀來測量。 評定輪齒載荷分布均勻性的精度時，應(yīng)在被測齒輪圓周上測量均勻分布的三個輪齒或更多的輪齒左右齒面的螺旋線總偏差，取其中的最大值作為評定值。1.1.齒厚偏差齒厚偏差Esn (Esn (極限偏差極限偏差Esns,Esn

8、i) Esns,Esni) 2.2.公法線平均長度偏差公法線平均長度偏差EwEw( (極限偏差極限偏差EwsEws，Ewi) Ewi) 1.齒厚偏差齒厚偏差Esn (極限偏差極限偏差Esns,Esni) 指在分度圓柱面上齒厚的實際值與其公稱值之差。（1使用游標(biāo)測齒卡尺來測量使用游標(biāo)測齒卡尺來測量 （2測量的參數(shù)為弦齒厚測量的參數(shù)為弦齒厚 （3缺點：缺點： 以齒頂圓為測量基準(zhǔn)以齒頂圓為測量基準(zhǔn)，因而，測量精度受齒頂，因而，測量精度受齒頂圓精度影響大。圓精度影響大。2.2.公法線長度偏差公法線長度偏差Ew(Ew(極限偏差極限偏差EwsEws，Ewi) Ewi) W= mcos3.14k-0.5）+

9、zinv2x msin 式中： k為跨齒數(shù)；m為模數(shù)；Z為齒數(shù)；inv為漸開線函數(shù)， inv20=0.014904指實際公法線長度W與公稱公法線長度之差。k = Z / 180 +0.5 與測量齒厚相比，測量公法線長度的測量精度不與測量齒厚相比，測量公法線長度的測量精度不受齒頂圓直徑偏差和齒頂圓柱面對齒輪基準(zhǔn)軸線的徑受齒頂圓直徑偏差和齒頂圓柱面對齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動的影響，因而，應(yīng)優(yōu)選測量公法線長度。向圓跳動的影響，因而，應(yīng)優(yōu)選測量公法線長度。注意：注意： 用某種切齒方法生產(chǎn)第一批齒輪時，為了掌握用某種切齒方法生產(chǎn)第一批齒輪時，為了掌握該齒輪加工后的精度是否達(dá)到規(guī)定的要求，需要按該齒輪加工

10、后的精度是否達(dá)到規(guī)定的要求，需要按第三節(jié)所述的應(yīng)檢精度指標(biāo)對齒輪進行檢測。合格第三節(jié)所述的應(yīng)檢精度指標(biāo)對齒輪進行檢測。合格后，在工藝條件不變的條件下，用這種切齒方法繼后，在工藝條件不變的條件下，用這種切齒方法繼續(xù)生產(chǎn)圖樣的齒輪時，以及作分析研究時，可以用續(xù)生產(chǎn)圖樣的齒輪時，以及作分析研究時，可以用下列的指標(biāo)來評定齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性和傳動平穩(wěn)下列的指標(biāo)來評定齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性和傳動平穩(wěn)性的精度。性的精度。 FiFi是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時，在是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，實際圓周位移與理論圓周位移之差的總幅度值。被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，實際圓周位移與理論

11、圓周位移之差的總幅度值。 1.1.切向綜合總偏差切向綜合總偏差FiFi和一齒切向綜合偏差和一齒切向綜合偏差fifi fifi指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)實際圓周位移與理論圓周時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)實際圓周位移與理論圓周位移之差的最大幅度值，以弧長計。位移之差的最大幅度值，以弧長計。360轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角Fifi 在齒輪一周內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)于齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。2.齒圈徑向圓跳動齒圈徑向圓跳動Fr公差公差Fr）3.3.徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差FiFi（公差（公差FiFi）和一齒）和

12、一齒徑向綜合偏差徑向綜合偏差fi fi 是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。適用適用范圍范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于漸開線圓柱齒輪精度精度等級等級標(biāo)準(zhǔn)對齒輪規(guī)定了13個精度等級，0級最高，12級最低。精度等級的選擇 根據(jù)用途、使用條件、經(jīng)濟性確定主要項目的精度等級。然后再確定其他項目的精度等級。精度等級的選擇有類比法、表格法及計算法，一般采用類比法。對Fi、 fi分別規(guī)定了9個精度等級，4、5、6-12級。5級精度是各級精度中的基礎(chǔ)級。1.根據(jù)使用要求不同，允許三項精度指

13、標(biāo)選用不同的等級。但在同一項應(yīng)檢指標(biāo)內(nèi)，各項公差與極限偏差應(yīng)保持相同的精度等級。2.齒輪副中兩個齒輪的精度等級一般取同級，也允許取成不同等級。此時按精度較低者確定齒輪副等級。3.分度、讀數(shù)齒輪主要要求是傳遞運動準(zhǔn)確性，即控制齒輪傳動比的變化，可根據(jù)傳動鏈要求的準(zhǔn)確性選擇第項精度等級。而第項的誤差是第項誤差的組成部分，相互關(guān)聯(lián)，一般可取同級。分度、讀數(shù)齒輪對傳遞功率要求不高，第項的可低一級。4.對高速動力齒輪要求控制瞬時傳動比的變化，應(yīng)首先選擇第項的精度級。當(dāng)速度很高時第項的精度可取同級，速度不高時可選稍低等級。為保證一定的接觸精度要求，故第項精度不宜低于第項。5.對承載齒輪要求載荷在齒寬上均勻

14、分布，應(yīng)首先確定第項的精度等級，第、項的精度可稍低，低速重載時第項的可稍低于第項，中速輕載時則采用同級精度。6.三項精度要求選不同精度時以不超過一級為宜。 例：例：7GB/T10095.1-2019 表示所有精度指標(biāo)的公差精度等級同為表示所有精度指標(biāo)的公差精度等級同為7級。級。 例：例：8(Fp、fpt、F)、7FGB/T10095.1-2019 表示齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性的精度等級為表示齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性的精度等級為8級；齒輪傳級；齒輪傳動平穩(wěn)性精度等級為動平穩(wěn)性精度等級為8級；輪齒載荷分布均勻性的精度等級；輪齒載荷分布均勻性的精度等級為級為7級。級。 GB/T10095-88 第公差組等級第公

15、差組等級第公差組等級齒厚上偏差Ess齒厚下偏差Esi17FL GB10095-8827-6-6GM GB10095-88一、齒輪副中心距極限偏差一、齒輪副中心距極限偏差fa是指在箱體兩側(cè)軸承跨距是指在箱體兩側(cè)軸承跨距L的范的范圍內(nèi)，齒輪副兩條軸線之間的實圍內(nèi)，齒輪副兩條軸線之間的實際距離與公稱中心距之差。際距離與公稱中心距之差。二、軸線平行度公差二、軸線平行度公差 軸線平面上的平行度誤差是指實際被測軸線在軸線軸線平面上的平行度誤差是指實際被測軸線在軸線平面上的投影對基準(zhǔn)軸線的平行度誤差平面上的投影對基準(zhǔn)軸線的平行度誤差三、齒輪副的接觸斑點三、齒輪副的接觸斑點 是指對安裝好的齒輪副，在輕微制動下

16、，運轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。 接觸痕跡的大小在齒面展開圖上用百分比計算例題解：1.確定齒輪的精度等級 小齒輪的分度圓直徑d1=60.606 大齒輪的分度圓直徑d2=239.394 公稱中心距a=150 齒輪圓周速度v=1.04m/s.查表12-9、10，選取第1項精度為8級，確定第2項精度為8級，第 項定為7級。小齒輪精度等級為8-8-7。2.確定齒輪的應(yīng)檢指標(biāo)公差 查表12-5，大齒輪的四項應(yīng)檢精度指標(biāo)的公差為：Fp=0.070fpt= 0.018F=0.025F =0.021.3.確定公稱齒厚及極限偏差確定公稱齒厚及極限偏差齒厚上偏差齒厚上偏差=-0.061齒厚下偏差齒厚下偏差=-0.1744.確定公稱公法線長度及極限偏差W= 87.552EWs=Esns cosn - 0.72Fr sinn