斜齿圆柱齿轮的设计、制作及误差测量 毕业论文

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1、斜齿圆柱齿轮的设计、制作及误差测量目录1前言11.1渐开线斜齿圆柱齿轮的应用和研究现状11.1.1齿形误差测量现状21.1.2齿向误差测量现状21.2本课题的任务31.3可行性分析32.1齿轮的设计32齿轮的加工52.2.1齿轮坯加工过程52.2.2齿轮加工过程63.1三坐标测量机概述73.2测量齿轮基本参数93.3测量步骤93.3.1测量起始圆半径与终止圆半径93.3.2测量步骤和所得数据104.1.1齿形误差的定义及分析原理174.1.2AutoCAD简介及数据在其中的处理过程184.1.3齿形精度分析204.2齿向误差分析

2、204.2.1齿向误差的定义及分析原理204.2.2齿向误差的数据处理214.3精度分析26结束语26参考文献27致谢281前言1.1渐开线斜齿圆柱齿轮的应用和研究现状渐开线圆柱齿轮传动具有适用范围广，传动精度高，传动效率高，使用寿命长等多项优点，故应用极为广泛。特别是渐开线圆柱斜齿轮，因其齿廓接触线的长度由零逐渐增长，从某一位置以后又逐渐缩短，直至脱离接触。它说明斜齿轮的齿廓是逐渐进入接触，又逐渐脱离接触的，故工作平稳，应用也更为广泛。随着现代工业生产和科学技术的迅速发展，对齿轮传动的性能要求也愈来愈高。通常，对其使用性能的要

3、求可归纳为：传递运动的准确性、传动的平稳性、载荷分布的均匀性以及适当的传动侧隙。其中齿形误差、齿向误差是反映齿轮工作过程中载荷分布均匀性的重要指标。齿形误差的精确测量与评定可以有效地判定第Ⅱ公差组的性能指标，齿向误差的精确测量与评定可以有效判定第Ⅲ公差组的性能指标同时，通过对齿形、齿向误差测量结果的分析，可以找到误差的产生原因，为齿轮加工机床参数的调整、刀具的修磨等提供科学依据。1.1.1齿形误差测量现状目前，渐开线圆柱齿轮齿形误差的测量方法主要有标准设计齿形比较法、标准渐开线轨迹法和坐标测量法等三大测量方法。（1）标准设计齿形

4、比较法是将被测实际齿形与标准设计齿形曲线进行比较而得到齿形误差的方法。该方法的主要问题在于：被测齿轮端面与齿轮定位孔的孔心线垂直度误差、成像误差等将直接影响测量结果的准确性。因此，该方法只适于盘类齿轮齿形误差的测量，而且测量精度低，一般只能对7级以下精度的齿轮进行测量。（2）标准渐开线轨迹法是将被测齿形与仪器复现的标准理论渐开线轨迹进行比较，求出齿形误差，并通过在直尺—基圆盘式、圆盘—杠杆式等机械展成仪或电子展成仪上实现。该方法的主要问题在于：仪器的基准误差、被测齿轮的安装误差以及基圆盘的直径尺寸误差等对测量结果影响较大。（3）

5、坐标测量法是将被测齿形上若干点的实际坐标与理论坐标进行比较的一种测量方法。采用这种方法测量必须解决两个问题：实际坐标的获取；理论坐标的计算。该方法的主要问题是计算繁琐，特别是测点要求多、测点布置有特殊要求时，数据处理工作量大。1.1.2齿向误差测量现状渐开线圆柱齿轮分度圆螺旋角误差的测量方法主要为比较法和坐标法。比较法一般是在导程检查仪或齿形齿向测量仪上实现。导程检查仪或齿形齿向测量仪将绕轴线的转动与沿轴线的直线运动有机结合起来，形成标准的螺旋运动，然后将标准螺旋线与被测齿轮的螺旋线进行比较，由指示装置或读数装置直接读出分度圆螺

6、旋角误差的测量结果。坐标法一般是在万能工具显微镜上实现，它根据螺旋线的形成原理，按比例用长度坐标和角度坐标分别测出测头沿轴向的直线位移和齿轮转角，通过理论计算得出分度圆螺旋角误差的测量结果。若被测齿轮为盘类齿轮，无论采用比较法还是坐标法，都必须用特制芯轴将被测齿轮安装在测量仪器上。因此，芯轴的加工制造误差、被测齿轮的安装误差以及仪器本身的误差都会影响分度圆螺旋角误差的测量精度。1.2本课题的任务1.设计加工斜齿轮2.通过三坐标测量机测得齿廓、齿向特征点坐标3．将测得的数据导入AUTOCAD，借助软件分析、评定齿形、齿向误差4.分

7、析各误差的来源，指导滚齿机床调整，减小加工误差1.3可行性分析参照相关设计资料，设计出齿数Z=36，法面模数n=3,螺旋角=11o的斜齿圆柱齿轮，借助金工车间的车床和Y-3180滚齿机床可以加工出该斜齿轮。由于三坐标测量机具有柔性定位功能，可以建立工件坐标系，使测量数据的处理大大简化。将被测齿轮任意放在坐标测量机工作台的工作范围内，以斜齿轮的一个精加工表面——上端面定义XOY平面（z轴），另2个坐标轴同坐标测量机的x轴和y轴同向即可建立工件坐标系。借助AutoCAD、Matlab6.5等分析软件的曲线拟合及标注功能，可以完成相关

8、误差的测量。2．齿轮的设计与制作2.1齿轮的设计（1）.确定齿轮精度等级该齿轮主要应用于一般减速器，属于中层硬齿面，故选择齿轮等级为8级（2）.齿轮各项几何参数的确定法向模数mn=3螺旋角=11o齿数z=36压力角=20o齿顶圆直径da=mn*(z+2)/=11