互换性与技术测量渐开线圆柱齿轮精设计与检测.pptx

第9章渐开线圆柱齿轮精度设计与检测9.1概 述9.1.1 齿轮传动的基本概念 齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，主要用来传递运动和动力。由于齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、承载能力大、工作可靠等特点，已广泛应用于汽车、轮船、飞机、工程机械、农业机械、机床、仪器仪表等机械产品中。9.1.1 齿轮传动的基本概念 齿轮传动一般是由齿轮、轴、轴承、键等零件组成。齿轮传动的质量不仅与各个组成零件的制造质量直接有关，还与各个零件之间的装配质量密切相关。 9.1.1 齿轮传动的基本概念 齿轮传动的质量对机械产品的工作性能、承载能力、工作精度及使用寿命等都有很大的影响。为了保证齿轮传动的质量和互换性，有必要研究齿轮误差对使用性能的影响，探讨提高齿轮加工和测量精度的途径，并制订出相应的精度标准。 GB/T 10095.1~2—2001《渐开线圆柱齿轮 精度》GB/Z 18620. 1~4—2002《圆柱齿轮 检验实施规范9.1.2 齿轮传动的使用要求 1、传递运动的准确性 要求齿轮在一转范围内，其传动比变化不大，以保证准确传递回转运动或准确分度。理论上，渐开线圆柱齿轮的传动比是恒定的；但实际上，由于加工误差的影响，齿廓相对于旋转中心分布不均，且渐开线也不是理论的渐开线。因此，在齿轮传动中必然会引起传动比的变动。9.1.2 齿轮传动的使用要求 2、传动平稳性 要求齿轮在一齿范围内，其瞬时传动比变化不大，以保证传动平稳，减少振动、冲击和噪声。由于受齿形误差、齿距误差等影响，即使齿轮转过很小的角度都会引起转角误差，造成瞬时传动比的变化。瞬时传动比的变化是振动、冲击和噪声的根源。9.1.2 齿轮传动的使用要求 3、承载均匀性 要求齿轮在啮合时，齿面接触良好，以保证载荷分布均匀，防止引起应力集中，从而影响齿轮的使用寿命。9.1.2 齿轮传动的使用要求 4、齿侧间隙的合理性 要求齿轮啮合时，非工作齿面应具有一定的间隙，以便贮存润滑油和补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀以及补偿齿轮传动元件的制造、装配误差，防止卡死或烧伤。同时，侧隙又不能过大，以免增大冲击、噪声和空程误差。9.2 渐开线圆柱齿轮的加工误差 齿轮的加工误差主要来源于组成工艺系统的机床、刀具、夹具、齿坯的制造与安装误差。 现以最常见的滚齿加工为例，将产生误差的因素归纳为以下几个方面：1、几何偏心 指齿坯在机床上加工时的安装偏心。这是由于齿坯定位孔与机床心轴之间有间隙，使齿坯定位孔中心（0ˊ- 0ˊ）与机床工作台的回转中心（0 - 0）不重合而产生的。2、运动偏心 指机床分度蜗轮中心（0〞- 0〞）与工作台回转中心（0 - 0）不重合所引起的偏心。3、机床传动链的高频误差 主要是指分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动等引起的轮齿的高频误差。4、滚刀的制造和安装误差 指滚刀的齿形误差、径向跳动、轴向窜动和刀具轴心线的安装倾斜误差等。 由于滚齿过程是滚刀对齿坯的周期性连续切削过程，因而加工误差具有周期性，这是齿轮误差的特点。在上述4方面产生的齿轮加工误差中，前2项是以齿轮一转为周期的，称为长周期误差（即低频误差）；后2项是以分度蜗杆一转或齿轮一齿为周期的，在齿轮一转中多次重复出现，称为短周期误差（即高频误差）。 齿轮的加工误差还可按相对于齿轮的方向不同，分为径向误差（如由几何偏心、刀具径向跳动等原因引起的误差），切向误差（如由运动偏心、刀具轴向窜动等原因引起的误差）和轴向误差（如滚刀沿齿坯轴向移动的误差）。9.3 单个渐开线圆柱齿轮的精度评定指标9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标一、齿距（位置）精度控制指标 齿距精度控制指标包括：单个齿距偏差 、齿距累积偏差 和齿距累积总偏差 。齿距精度控制指标是单个齿轮精度的重要检测指标。9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标1、单个齿距偏差 指在齿轮端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。 9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标 产生的原因：主要是在滚齿加工中分度蜗杆的跳动引起的。它的存在，无论是正值还是负值，都会使一对刚进入啮合的齿轮发生冲撞，从而影响传动平稳性。9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标2、齿距累积偏差 指任意个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差。理论上它等于这个齿距的各单个齿距偏差的代数和。一般 值被限定在不大于1/8的圆周上评定，因此 允许值适用于齿距数为2到小于1/8的弧段内。9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标 实际上是控制在局部圆周上的齿距累积偏差，如果此项偏差过大，将产生振动、冲击和噪声，因此影响传动平稳性。这在高速齿轮传动中应特别重视。9.3.1 轮齿同侧齿面偏差评定指标3、齿距累积总偏差 指齿轮同侧齿面任意弧段（k = 1至k