公差 第十章 圆柱齿轮公差与检测.ppt

第十章圆柱齿轮公差与检测
§1对齿轮传动的使用要求
1．传递运动的准确性——即要求齿轮在一转范围内的传动比变化不大，以保证从动件与主动件运动协调。
2．传动的平稳性——即要求齿轮在转过一齿范围内的传动比变化甚小，以保证齿轮运转平稳，尽量避免冲击、噪声和振动。
传递运动不准确和传动不平稳，都是齿轮传动比变化引起的。
3．载荷分布均匀性——即要求齿轮啮合时齿面接触良好，载荷分布均匀，以免引起齿面局部接触应力增大而
造成磨损加剧，影响齿轮的工作寿命。
4．侧隙——即要求齿轮啮合时，另一侧齿面间应有一
定的间隙，以保证储藏润滑油，补偿制造和装配误差，
避免因受力变形和发热而引起卡死、烧伤现象。
§2齿轮传递运动准确性的误差根源、评定指标
和公差
一、影响齿轮传递运动准确性的主要误差1．几何偏心e1——是指在齿轮加工机床上齿坯基准
孔与芯轴间的配合间隙及芯轴本身的偏心等引起的
安装偏心。
2.运动偏心——是由于齿轮加工机床分度蜗杆偏心
造成机床工作台相对于滚刀回转不均匀引起的。
加工后的齿轮将同时存在几何偏心和运动偏心，即受
两种偏心的综合影响，它引起齿轮上的误差属于长周
期误差。二、齿轮传递运动准确性的评定指标及其检测
1．切向综合误差ΔFiˊ（TangentialComposite
Error）——被测齿轮与理想精确的测量齿轮（允许
用齿条、蜗杆、测头等测量元件代替）单面啮合传动
时，在被测齿轮一转内，被测齿轮实际转角与理论转
角之差的总幅度值。该值以分度圆弧长计。
切向综合误差ΔFiˊ用单面啮合综合测量仪（简称单
啮仪）进行测量。切向综合误差ΔFiˊ的测量是连续进行的，反映了
全部啮合点的误差，其量值中还包含了齿形误差、
基节偏差等引起的短周期误差。它是在接近齿轮工
作状态下测得的，是齿轮几何偏心与运动偏心以及
单齿误差的综合结果，是评定齿轮传递运动准确性
的最精确的指标。
2.齿距累积误差，k个齿距累积误差
齿距累积误差（周节累积误差）（Accumulative
PitchError）——在分度圆上（允许在齿高中部测
量）任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值ΔFP。ΔFP实质上反映了同一圆周上齿距偏差
的最大累积值。
k个齿距累积误差ΔFPk——k个齿距间的实际弧长与
公称弧长的差值中的最大绝对值。2≤k≤z/2，k值
通常取小于z/6或z/8的最大整数，采用ΔFPk是为了
避免在局部圆周上的齿距累积误差过大，仅在必要
时加检（如对大传动比的齿轮）。
用ΔFP评定齿轮传递运动的准确性不及ΔFiˊ全面。
这是因为ΔFiˊ是在连续的切向综合误差曲线上取得
的，而ΔFP是在不连续的折线上取得的。如图10—11。
3.齿圈径向跳动ΔFr（RadialRun-out）和公法线长度变动ΔFw（VariationofBaseTangentLength）
（1）齿圈径向跳动ΔFr：齿轮一转范围内，测头在
齿槽内或轮齿上，于齿高中部双面接触，测头相对于
齿轮轴线的最大变动量。如图10-12所示。它主要反
映几何偏心引起的长周期误差。若忽略其他误差的影
响，ΔFr≈2e1。
齿圈径向跳动基本上不反映运动偏心。
2）公法线长度变动ΔFw：在齿轮一周范围内，实际公
法线长度最大值与最小值之差，即ΔFw=Wmax-Wmin。
ΔFw与几何偏心无关，反映运动偏心。
4.径向综合误差ΔFi″（RadialCompositeError）和公法线长度变动
径向综合误差ΔFi″：被测齿轮与理想精确测量齿轮
双面啮合传动时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的
最大变动量。
ΔFr或ΔFi″只反映几何偏心，ΔFw只反映运动偏心。
只有ΔFr与ΔFw或者ΔFi″与ΔFw组合应用，才能全
面评定齿轮传递运动的准确性。
三、齿轮传递运动准确性的公差ΔFiˊ≤Fiˊ；ΔFp≤Fp；ΔFpk≤Fpk；ΔFr≤Fr；
且ΔFw≤FW；ΔFi″≤Fi″且ΔFw≤FW。
§3齿轮传动平稳性的误差根源、评定指标和公差
一、影响齿轮传动平稳性的主要误差
1.基节偏差Δfpb（DeviationofBasePitch）——实际
基节与公称基节之差。实际基节是指基圆柱切平面所
截得两相邻同侧齿面的交线间的法向距离。
基节偏差Δfpb主要是由刀具的基节偏差和齿形角误
差造成的。它不反映机床周期误差。
由于齿轮各相邻轮齿间存在不同程度的基节偏差，在
齿轮每转一个齿距角的过程中，引起瞬时传动比不断变
化，产生振动和噪声，影响传动平稳性。
2.齿形误差Δff（ToothProfileError）——在端截面
上齿形工作部分内（齿顶倒楞部分除外），包容实际
齿形的两条最近的设计齿形间的法向距离。
二、齿轮传动平稳性的评定指标及其检测
1．一齿切向综合误差Δfiˊ（TangentialTooth