齿轮公差7汇总.pptx
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1、互换性与质量控制基础(7)互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室Chap7.Chap7.圆柱齿轮公差与测量圆柱齿轮公差与测量本章内容:本章内容:w概述w齿轮误差的评定指标和测量w齿轮精度、侧隙的规定及检测学习要求:学习要求:(1)掌握对齿轮传动的要求,渐开线圆柱齿轮传动误差的评定指标及其代号。(2)齿轮精度选择的一般原则,齿轮精度的图样标注及含义。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室7.1 7.1 概述概述一、渐开线圆柱齿轮一、渐开线圆柱齿轮1、作用及类型传递运动和载荷。直齿轮 斜齿轮 人字齿轮 互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室齿距齿距P齿顶圆齿顶圆da齿根圆齿根圆df分度
2、圆分度圆d齿厚齿厚s齿顶高齿顶高齿根高齿根高2、主要参数互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室齿顶圆da通过齿轮各齿顶的圆。齿根圆df通过齿轮各齿根的圆。分度圆d在齿顶圆与齿根圆之间的一假想圆,该圆上齿厚S(弧长)和齿槽宽e(弧长)相等。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室齿顶高ha:齿顶圆和分度圆的半径之差叫齿顶高。齿根高hf:分度圆和齿根圆的半径之差叫齿根高。齿高h:齿顶高与齿根高之和,即:h=ha+hf。齿距P:分度圆上相邻两齿对应点间的弧长叫齿距,齿距等于齿厚与齿槽宽之和,即:P=S+e互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室模数m:如果齿数为Z,则分度圆的周长等于齿数乘以
3、齿距,即:ZP=dd=ZP/由于是无理数,不便计算,令P/=m,所以:d=Zmm称为齿轮的模数,单位是毫米。中心距a:两圆柱齿轮轴线的距离。a=m(z1+z2)/2基节Pb:基圆上的周节(齿距)PbPb=Pcos互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室二、渐开线圆柱齿轮的使用要求二、渐开线圆柱齿轮的使用要求1、传递运动的准确性为了保证齿轮传动的运动准确性,应限制齿轮一转中最大转角误差。2、传动的平稳性要求齿轮运转平稳,没有冲击、振动和噪声。3、载荷分布的均匀性要求齿轮在接触过程中,载荷分布要均匀,接触良好,以免引起应力集中,造成局部磨损,影响齿轮的使用寿命。互换性与质量控制基础四川师范大学机
4、电教研室4、齿侧间隙的合理性在齿轮传动过程中,非接触面一定要有合理的间隙。一方面为了贮存润滑油,一方面为了补偿齿轮的制造和变形误差。不同用途、不同工作条件的齿轮其使用要求有所不同。如:如:对于分度机构,仪器仪表中读数机构的齿轮,齿轮一转中的转角误差不超过12,甚至是几秒,此时,传递运动准确性是主要的;互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室对于高速、大功率传动装置中用的齿轮,如汽轮机减速器上的齿轮,圆周速度高,传递功率大,其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高,特别是瞬时传动比的变化要求小,以减少振动和噪声;对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械,传递动力大,但圆周速度不高
5、,故齿轮接触精度要求较高,齿侧间隙也应足够大,而对其运动精度则要求不高。HOME互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室三、渐开线圆柱齿轮的误差分析三、渐开线圆柱齿轮的误差分析影响齿轮使用要求的误差因素,主要包括齿轮的加工误差和齿轮副的安装误差。例:例:滚切齿轮1、几何偏心使齿面位置相对于齿轮基准中心在径向发生了变化,故称为径向误差。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室2、运动偏心运动偏心不产生径向误差,而使齿轮产生切向误差。以上两项因素产生的齿轮误差是以齿轮一转为周期的,称为长周期误差。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室3、滚刀的制造和安装误差滚刀本身的基节、齿形等制造误差。
6、此误差会复映到被加工齿轮的每一齿上,使之产生基节偏差和齿形误差。滚刀偏心使加工出的齿轮径向和轴向都产生误差。4、机床误差和齿坯端面误差会引起齿向误差以上两项因素产生的齿轮误差在一转内多次重复出现,是短周期误差。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室四、渐开线圆柱齿轮传动误差的评定指标及四、渐开线圆柱齿轮传动误差的评定指标及其代号其代号根据齿轮误差的特性及对齿轮传动使用性能的影响,将齿轮分为三个公差组:第公差组影响传递运动的准确性第公差组影响传动的平稳性第公差组影响载荷分布的均匀性。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室7.2 7.2 齿轮误差的评定指标和测量齿轮误差的评定指标和测量一、
7、影响传动准确性的评定参数一、影响传动准确性的评定参数1.切向综合误差Fi:被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时,在被测齿轮一转内,实际转角与公称转角之差的总幅度值。反映齿轮一转的转角误差。综合性地反映了齿轮加工中的几何偏心、运动偏心及各短周期误差对齿轮的影响。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室因切向综合误差是在单面啮合综合检查仪(简称单啮仪)上进行测量的,单啮仪结构复杂,价格昂贵,在生产车间很少使用。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室2.齿距累积误差Fp:在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。K个齿距的实际弧长Fpk:在分度圆上,k个齿距的实际弧长
8、与公称弧长之差的最大绝对值。K为2到小于z/2的整数。综合反映了齿轮加工中的几何偏心和运动偏心对齿轮转角误差的影响,可用来评定齿轮运动的准确性。但因为只在分度圆上测量,故不如切向综合误差反映的全面。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室3.径向综合误差径向综合误差Fi”:被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测一转内,双啮中心距的最大变动量。反映齿轮几何偏心引起的径向误差,同时也反映齿形误差、基节误差或齿距偏差及齿厚不均匀性等在径向的影响。所用测量仪器远比单啮仪简单,操作方便,测量效率高,故在大批量生产中应用很普通。但它只能反映径向误差,且测
9、量状况与齿轮实际工作状况不完全相符。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室4.齿圈径向跳动齿圈径向跳动Fr:齿轮一转范围内,测头在齿槽内与齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线的最大变动量。是齿轮几何偏心引起的径向误差。可用齿圈径向跳动检查仪测量,测头可以用球形或锥形。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室5.公法线长度变动公法线长度变动Fw:齿轮一周范围内,实际公法线长度最大值与最小值之差,Fw=WmaxWmin原因:运动偏心引起的齿轮切向误差,反映了运动准确性的切向误差。公法线长度变动可用公法线千分尺、公法线卡尺等测量。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室影响传动准确性的误差切
10、向综合误差Fi齿轮齿距累积误差Fp径向综合误差Fi”齿圈径向跳动Fr公法线长度变动Fw综合指标单项指标径向误差切向误差互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室第一公差组规定的检验组:用一个综合性指标或两个单项性指标(径向和切向各取一个)来评定。1)切向综合公差Fi2)齿轮齿距累积公差Fp(Fkp)3)径向综合误差Fi”和公法线长度变动Fw4)齿圈径向跳动Fr和公法线长度变动Fw5)齿圈径向跳动Fr(仅限于1012级齿轮)互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室二、二、影响传动平稳性的评定参数影响传动平稳性的评定参数1.一齿切向综合误差一齿切向综合误差fi:被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮
11、合时,在被测齿轮一齿距角内,实际转角与公称转角之差的最大幅度值。主要反映由刀具和分度蜗杆的安装及制造误差所造成的,齿轮上齿形、齿距等各项短周期综合误差,是综合性指标。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室2.一齿径向综合误差一齿径向综合误差fi”:被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,双啮中心距的最大变动量。综合反映了由于刀具安装偏心及制造所产生的基节和齿形误差,属综合性项目。可在测量径向综合误差时得出,即从记录曲线上量得高频波纹的最大幅度值。由于这种测量受左右齿面的共同影响,因而不如一齿切向综合误差反映那么全面。不宜采用这种方法来验收高精度的齿轮,但因在双啮仪上测
12、量简单,操作方便,故该项目适用于大批量生产的场合。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室3.齿形误差齿形误差ff:在端截面上,齿形工作部分内(齿顶倒棱部分除外),包容实际齿形且距离为最小的两条设计齿形间的法向距离。齿形误差是影响传动平稳性的主要因素,当齿形有误差时,将破坏齿轮副的正常啮合,使实际啮合点偏离啮合线,从而引起一对齿啮合过程中瞬时速比的变化。互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室互换性与质量控制基础四川师范大学机电教研室4.齿距偏差齿距偏差fpt:在分度圆上,实际齿距与公称齿距之差。公称齿距:所有实际齿距的平均值。直接反映每齿的转角误差,也是反映综合误差Fp的主要因素。齿距偏
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