互换性第9章 齿轮

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1、第九章圆柱齿轮传动的互换性§9-1概述一、圆柱齿轮传动的使用要求1、传递运动的准确性—运动精度(第Ⅰ公差组)。若主动轮(测量齿轮)的齿距(P)没有误差，而从动轮(被测齿轮)的齿距存在不均现象时，要求从动轮在一转范围内，其最大转角误差（△φ∑）应限制在一定范围内，以控制从动轮与主动轮在一转范围内的传动比变化。[产生原因：齿距误差。]返回轮齿轮缘辐板轮榖轴孔键槽齿轮的结构2、传动平稳性—工作平稳性精度(第Ⅱ公差组).同上，要求从动轮在转一齿范围内，其最大转角误差（△φ）应限制在一定范围内，即控制瞬时传动比的变化，以避免产生冲击、振动和噪声。3、载荷分

2、布均匀性—接触精度(第Ⅲ公差组)要求齿轮啮合时齿面接触良好，以提高承载能力，保证使用寿命。（见下页图）以上三项是齿轮自身的制造精度要求，有相应的公差项目对其控制。4、合理的齿轮副侧隙：要求齿轮啮合时非工作齿面间应具有一定的间隙。齿轮副侧隙用于贮存润滑油、容纳受力受热引起的弹性变形、容纳制造及安装所产生的误差，保证传动中不出现卡死和齿面烧伤现象。（见下页图）注）：上述四项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应有所不同：1、精密机床和仪表的分度或读数齿轮，以Ⅰ为主；2、对于汽车、拖拉机等变速齿轮传动，以Ⅱ为主；3、对于重型机械（轧钢机、起

3、重机），低速重载，以Ⅲ为主；4、对于高速重载机械，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组均有高要求.5、无论何种齿轮，为保证正常运转，都必须规定合理的侧隙。对于仪器、仪表齿轮以及需要可逆传动时，应对侧隙大小加以限制，以减小反转时的空行程误差。[二、齿轮误差分类齿轮误差主要来源于工艺系统误差及制造时的安装调整误差。由于齿轮参数多，误差复杂，为便于研究：1、按误差相对于齿轮轴线的分布方向，可分为径向误差、切向误差和轴向误差；2、按误差出现的周期分：长周期误差，短周期误差（前者：以齿轮一转为周期；后者：误差在齿轮一转内多次重复出现）；3、按误差的成份:单项误差和综合误差。]§9

4、-2圆柱齿轮的误差项目一、影响传递运动准确性的误差1、切向综合误差ΔFi′（公差代号：Fi′）指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【即最大转角误差（△φ∑）】。它以分度圆弧长计值（单位：μm）。2、齿距累积总偏差（ΔFp）及K个齿距累积偏差（ΔFpk）：公差代号：FP、FPK，属切向误差。（见下页图）ΔFp：在齿轮的一转范围内，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。必要时（大i，单级传动常用值：3~5；imax=8），还应控制K个齿距的累积偏差ΔFpk，即在分度圆上，K个齿距

5、间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。K=2~Z/8的整数。[由于ΔFp（ΔFpk）可以反映齿轮转一转过程中的i变化，因此它影响齿轮的传递运动准确性。注）：小批量生产时，ΔFp可以代替ΔFi′作为Ⅰ的评定项目。]3、齿圈径向跳动△Fr（公差带代号Fr）：在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部与齿轮双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。[△Fr反映了轮齿在（分度圆周上）沿径向分布不均（有高有低）的现象，∴△Fr是产生ΔFp的原因之一。]4、公法线长度变动△Fw（公差带代号：Fw）公法线长度：相邻近的齿，反向齿廓间的法向距离。（见下页图）△

6、Fw：在被测齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差：△Fw=Wmax—Wmin。[△Fw是产生ΔFp的另一种原因。][注）：因为W长度的测量与齿轮轴线无关，故△Fw不能揭示径向误差，所以常用△Fw与△Fr组合来评定齿轮传递运动的准确性，代替ΔFp或ΔFi′，检验成本低。]5、径向综合误差△Fi〞（公差代号：Fi〞）被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。[由于测量△Fi〞所用测量齿轮相当于测量△Fr时所用的测头，所以实质上,△Fi〞相当于△Fr(前者连续测量,后者逐齿测量)且测量简单，故常用△

7、Fi〞代替△Fr与△Fw组合，评价传动精确性。]二、影响传动平稳性的误差1、一齿切向综合误差Δfi′（公差代号fi′）实测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，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，以分度圆弧长计值（单位：μm）。Δfi′是由单啮仪在测量ΔFi′时同时测出，它在齿轮一转中多次重复出现，影响传动平稳性。2、一齿径向综合误差△fi〞（公差代号fi〞）被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内，双啮中心距的最大变动量。由双啮仪在测量△Fi〞的同时测出。3、齿廓总偏差（齿形误差）△Fα（公差Fα）齿形误差

8、是在齿轮端面上，齿形工作段内（齿顶倒棱、齿根圆角部分除外），包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。[△Fα对传动平稳性的影响：见ppt