渐开线圆柱齿轮精度及检测课件公开课获奖课件.pptx

第第8 8章章 渐开线圆柱齿轮精度及检测渐开线圆柱齿轮精度及检测学习规定：学习规定：理解渐开线圆柱齿轮传动精度规定。理解渐开线圆柱齿轮传动精度规定。理解齿轮误差产生原因及误差特性。理解齿轮误差产生原因及误差特性。理解圆柱齿轮传动精度评估指标。理解圆柱齿轮传动精度评估指标。掌握渐开线圆柱齿轮传动精度设计基本措施。掌握渐开线圆柱齿轮传动精度设计基本措施。重点：齿轮精度指标重点：齿轮精度指标难点：各项齿轮精度术语及定义难点：各项齿轮精度术语及定义第1页有关原则：有关原则：GB/T10095.1-GB/T10095.1-圆柱齿轮圆柱齿轮 精度制精度制 第第1 1部分：部分：轮齿同侧齿面偏差定义和容许值轮齿同侧齿面偏差定义和容许值GB/T10095.2-GB/T10095.2-圆柱齿轮圆柱齿轮 精度制精度制 第第2 2部分：部分：径向综合偏差与径向跳动定义和容许值径向综合偏差与径向跳动定义和容许值 GB/T10096-88 GB/T10096-88 齿条精度齿条精度GB/T13924-GB/T13924-渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 检查细检查细则则第2页第3页第一节第一节 齿轮传动使用规定和齿轮加工工艺误差齿轮传动使用规定和齿轮加工工艺误差 对齿轮传动规定对齿轮传动规定传递运动精确性传递运动精确性:指齿轮在一转范围指齿轮在一转范围内，速比变化不超过一定程度内，速比变化不超过一定程度第4页传动平稳性传动平稳性:指指齿轮在转一齿范齿轮在转一齿范围内，瞬时传动围内，瞬时传动比变化不超过一比变化不超过一定程度定程度第5页载荷分布均匀性载荷分布均匀性:指一对齿轮在啮合时，指一对齿轮在啮合时，工作齿面要保证一定接触面积工作齿面要保证一定接触面积第6页齿齿侧侧间间隙隙：在在齿齿轮轮传传动动过过程程中中，非非接接触触面面一一定定要要有有合合理理间间隙隙。首首先先为为了了贮贮存存润润滑滑油油，首首先先为为了了赔赔偿偿齿齿轮轮制制造造和和变变形形误误差。差。第7页对齿轮传动规定（归纳）对齿轮传动规定（归纳）传递运动精确性传递运动精确性传动平稳性传动平稳性载荷分布均匀性载荷分布均匀性传动侧隙合理性传动侧隙合理性第8页对应精度规定对应精度规定运动精度：传递运动精确性。为运动精度：传递运动精确性。为了保证齿轮传动运动精度，应限了保证齿轮传动运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差。制齿轮一转中最大转角误差。运动平稳性精度：规定齿轮运转运动平稳性精度：规定齿轮运转平稳，没有冲击、振动和噪声。平稳，没有冲击、振动和噪声。要限制一齿距角范围内转角误差要限制一齿距角范围内转角误差最大值。最大值。接触精度：规定齿轮在接触过程接触精度：规定齿轮在接触过程中，载荷分布要均匀，接触良好，中，载荷分布要均匀，接触良好，以免引起应力集中，导致局部磨以免引起应力集中，导致局部磨损，影响齿轮使用寿命。损，影响齿轮使用寿命。第9页阐明：对于不一样样用途、不一样样工作条阐明：对于不一样样用途、不一样样工作条件齿轮，对其规定侧重点也应有所不一样样。件齿轮，对其规定侧重点也应有所不一样样。对于分度机构，仪器仪表中读数机构齿轮，对于分度机构，仪器仪表中读数机构齿轮，齿轮一转中转角误差不超过齿轮一转中转角误差不超过12，甚至是，甚至是几秒，此时，传递运动精确性是重要；几秒，此时，传递运动精确性是重要；第10页对于高速、大功率传动装置中用齿轮，如汽轮机减速器上对于高速、大功率传动装置中用齿轮，如汽轮机减速器上齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作平稳齿轮，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规定都很高，尤其是瞬时传动比变化规性精度及接触精度规定都很高，尤其是瞬时传动比变化规定小，以减少振动和噪声；定小，以减少振动和噪声；第11页对于轧钢机、起重机、运送机、透平机等低速重载机械，对于轧钢机、起重机、运送机、透平机等低速重载机械，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度规定较高，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度规定较高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则规定不高。齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则规定不高。第12页影响齿轮使用规定重要工艺误差影响齿轮使用规定重要工艺误差 齿轮加工措施按齿廓形成原理可分为齿轮加工措施按齿廓形成原理可分为仿形法仿形法 成形铣刀在铣床上铣齿成形铣刀在铣床上铣齿范成法范成法 滚刀在滚齿机上滚齿滚刀在滚齿机上滚齿第13页第14页滚齿加工产生加工误差重要原因有滚齿加工产生加工误差重要原因有几何偏心：齿坯孔轴线与齿轮加工时回转中心轴线偏几何偏心：齿坯孔轴线与齿轮加工时回转中心轴线偏心。心。运动偏心：分度涡轮加工误差及安装偏心所引起。运动偏心：分度涡轮加工误差及安装偏心所引起。机床传动链高频误差。机床传动链高频误差。滚刀安装误差和加工误差。滚刀安装误差和加工误差。第15页1)1)影响齿轮传递运动精确性重要工艺误差影响齿轮传递运动精确性重要工艺误差就齿轮特性来说是齿轮轮齿分布不均匀就齿轮特性来说是齿轮轮齿分布不均匀 而影响齿轮轮齿分布重要工艺误差是几何偏心和运而影响齿轮轮齿分布重要工艺误差是几何偏心和运动偏心动偏心 几何偏心是指齿轮坯在机床工作台心轴上安装偏心。几何偏心是指齿轮坯在机床工作台心轴上安装偏心。运动偏心是指机床分齿传动链传动误差运动偏心是指机床分齿传动链传动误差 第16页2 2）影响齿轮传动平稳性重要工艺误差影响齿轮传动平稳性重要工艺误差影响齿轮传动平稳性重要工艺误差，就齿轮特影响齿轮传动平稳性重要工艺误差，就齿轮特性来说，是齿轮齿距偏差（尤其直接是基圆性来说，是齿轮齿距偏差（尤其直接是基圆齿距偏差）和齿廓偏差（包括齿廓渐开线形齿距偏差）和齿廓偏差（包括齿廓渐开线形状偏差和渐开线压力角偏差）状偏差和渐开线压力角偏差）滚刀齿形角偏差影响滚刀齿形角偏差影响 滚刀轴向齿距偏差影响滚刀轴向齿距偏差影响 滚刀安装误差影响滚刀安装误差影响 机床小周期误差影响机床小周期误差影响 第17页3 3）影响载荷分布均匀性重要工艺误差影响载荷分布均匀性重要工艺误差影响载荷分布均匀性重要工艺误差，就齿轮特性影响载荷分布均匀性重要工艺误差，就齿轮特性来说，是指齿轮螺旋线偏差（重要影响齿长方向来说，是指齿轮螺旋线偏差（重要影响齿长方向接触精度）、基圆齿距偏差和齿廓偏差（重要影接触精度）、基圆齿距偏差和齿廓偏差（重要影响齿高方向接触精度）响齿高方向接触精度）机床导轨相对于工作台回转轴线平行度误差影响机床导轨相对于工作台回转轴线平行度误差影响齿轮坯安装误差影响齿轮坯安装误差影响 齿轮坯自身误差影响齿轮坯自身误差影响 第18页4 4）影响齿侧间隙重要工艺原因影响齿侧间隙重要工艺原因就齿轮特性来说，影响齿侧间隙重要原因是就齿轮特性来说，影响齿侧间隙重要原因是齿轮齿厚偏差齿轮齿厚偏差重要原因是齿轮副中心距偏差导致齿轮副中重要原因是齿轮副中心距偏差导致齿轮副中心距偏差重要原因是箱体孔中心距偏差心距偏差重要原因是箱体孔中心距偏差 第19页第二节第二节 齿轮精度评估指标齿轮精度评估指标1.1.齿轮精度评估指标（齿轮精度评估指标（1010个）个）单个齿距偏差单个齿距偏差fptfpt单个齿距偏差单个齿距偏差(single pitch deviation)(single pitch deviation)是指在端平是指在端平面上，在靠近齿高中部一种与齿轮轴线同心圆上，面上，在靠近齿高中部一种与齿轮轴线同心圆上，实际齿距与理论齿距代数差实际齿距与理论齿距代数差 第20页齿距累积偏差齿距累积偏差F Fpkpk n齿距累积偏差(cumulative pitch deviation)是指任意k个齿距实际弧长与理论弧长代数差 第21页齿距累积总偏差齿距累积总偏差Fp Fp 齿距累积总偏差齿距累积总偏差(total cumulative pitch(total cumulative pitch deviation)deviation)是指齿轮同侧齿面任意弧段内最是指齿轮同侧齿面任意弧段内最大齿距合计偏差大齿距合计偏差 第22页齿廓总偏差齿廓总偏差n齿廓总偏差(total profiler deviation)是指在计值范围内，包容实际齿廓迹线两条设计齿廓迹线间距离 nLAF称为可用长度(useable length）n有效长度LAE（active length）n计值范围则是从E点开始延伸至有效长度92%处第23页螺旋线总偏差螺旋线总偏差n螺旋线总偏差(total helix deviation)是指在齿廓计值范围La(profiler evaluation range)内，包容实际螺旋线迹线两条设计螺旋线间距离 第24页切向综合总偏差切向综合总偏差 切向综合总偏差切向综合总偏差(total tangential posite (total tangential posite deviation)deviation)是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检查时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位查时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移最大差值，以分度圆弧长计移与理论圆周位移最大差值，以分度圆弧长计 第25页一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差(tooth-to-tooth total(tooth-to-tooth total tangential posite deviation)tangential posite deviation)是指切向综合是指切向综合偏差记录曲线上小波纹幅度值，以分度圆弧长计。偏差记录曲线上小波纹幅度值，以分度圆弧长计。即一种齿距内切向综合偏差即一种齿距内切向综合偏差 第26页径向综合总偏差径向综合总偏差径向综合总偏差径向综合总偏差(total radial posite(total radial posite deviation)deviation)是指在径向（双面）综合检查时，被测是指在径向（双面）综合检查时，被测齿轮左右齿面同步与测量齿轮接触并转过一整圈时齿轮左右齿面同步与测量齿轮接触并转过一整圈时出现中心距最大值与最小值之差出现中心距最大值与最小值之差 第27页一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差(tooth-to-tooth total radial (tooth-to-tooth total radial posite deviation)posite deviation)是指径向综合偏差记录曲线上是指径向综合偏差记录曲线上小波纹幅度值小波纹幅度值 第28页径向跳动径向跳动F Fr r n径向跳动(run-out)是指测头在每个齿槽内近似齿高中部与左右齿面接触，测头到齿轮轴线最大和最小距离之差 第29页齿轮精度评估指标小结齿轮精度评估指标小结第30页2.2.齿轮精度构造齿轮精度构造GB/T10095.1-GB/T10095.1-和和GB/T10095.2-GB/T10095.2-分别对上述分别对上述1010个指标规定了精度等级，个指标规定了精度等级，0 0级或级或4 4级最高，级最高，1212级最低；还分别给出了这些指标级最低；还分别给出了这些指标5 5级精度偏级精度偏差容许值计算式差容许值计算式 第31页3.3.齿轮精度检查齿轮精度检查1 1）单个齿距和齿距累积偏差检查单个齿距和齿距累积偏差检查(1)(1)用齿距比较仪检测齿距偏差用齿距比较仪检测齿距偏差第32页(2）用角度转位法（一种触头）检测齿距 第33页2 2）齿廓偏差检查齿廓偏差检查第34页3 3）径向综合偏差检查径向综合偏差检查第35页第三节 齿轮副精度评估及检测 1.1.齿轮副切向综合误差及检测齿轮副切向综合误差及检测齿轮副切向综合误差是指安装好齿轮副，在啮齿轮副切向综合误差是指安装好齿轮副，在啮合转动足够多转数内，一种齿轮（齿数为合转动足够多转数内，一种齿轮（齿数为z2z2大齿轮）相对另一种齿轮（齿数为大齿轮）相对另一种齿轮（齿数为z1z1小齿轮）小齿轮）实际转角与公称转角之差总幅度值实际转角与公称转角之差总幅度值 第36页检测仪器检测仪器第37页2.2.齿轮副一齿切向综合误差及检测齿轮副一齿切向综合误差及检测齿轮副一齿切向综合误差是指安装好齿轮副，齿轮副一齿切向综合误差是指安装好齿轮副，在啮合转动足够多转数内，一种齿轮（齿数在啮合转动足够多转数内，一种齿轮（齿数为为z2z2大齿轮）相对另一种齿轮（齿数为大齿轮）相对另一种齿轮（齿数为z1z1小小齿轮）在一种齿距内实际转角与公称转角之齿轮）在一种齿距内实际转角与公称转角之差最大幅度值差最大幅度值 第38页3.3.齿轮副接触斑点齿轮副接触斑点1 1）接触斑点及其与齿轮精度等级一般关）接触斑点及其与齿轮精度等级一般关系系 接触斑点是指装配（在箱体内或啮合试接触斑点是指装配（在箱体内或啮合试验台上）好齿轮副，在轻微制动下运转验台上）好齿轮副，在轻微制动下运转后齿面接触痕迹。接触斑点用接触痕迹后齿面接触痕迹。接触斑点用接触痕迹占齿宽占齿宽b b和有效齿面高度和有效齿面高度h h比例表达比例表达 第39页2 2）齿轮副轴线平行度偏差齿轮副轴线平行度偏差第40页4.4.齿轮副侧隙齿轮副侧隙1 1）齿轮副侧隙和侧隙配合体制齿轮副侧隙和侧隙配合体制n圆周侧隙 n法向侧隙 n径向侧隙 第41页2 2）齿轮副中心距偏差齿轮副中心距偏差n齿轮副中心距偏差fa（中心距极限偏差fa）是指在箱体两侧轴承孔跨距L范围内，实际中心距与公称中心距之差 第42页3 3）齿厚偏差及检测齿厚偏差及检测几种术语几种术语公称齿厚公称齿厚 实际齿厚实际齿厚 齿厚偏差齿厚偏差 极限齿厚极限齿厚 齿厚公差齿厚公差 齿厚极限偏差齿厚极限偏差 第43页实际齿厚测量实际齿厚测量 第44页第四节 齿轮坯和箱体孔精度 1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度1 1）基准轴线与工作轴线之间关系基准轴线与工作轴线之间关系2 2）确定基准轴线措施确定基准轴线措施3 3）中心孔应用中心孔应用4 4）基准面形状公差、工作及制造安装基准面形状公差、工作及制造安装面形状公差面形状公差5 5）工作安装面跳动公差工作安装面跳动公差2.2.中心距和轴线平行度中心距和轴线平行度第45页第五节 渐开线圆柱齿轮精度设计 1.1.精度等级选择精度等级选择2.2.齿厚规定确实定齿厚规定确实定3.3.齿轮精度标注齿轮精度标注第46页