互换性与技术测量 教学课件 作者 余诚英 主编 第十二章 圆柱齿轮的公差与检测.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第十二章 直齿圆柱齿轮的公差与检测 化学工业出版社 12.1 概述 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种机械传动形式。在工程机械、矿山机械、冶金机械、各种机床及仪器、仪表工业中被广泛地用来传递任意两轴间的运动和动力。齿轮传动除传递回转运动外，也可以用来把回转运动转变为直线往复运动。 12.1.1 齿轮传动的常用类型 1．根据齿轮副两传动轴的相对位置不同，可分为平行轴齿轮传动（图12-1）、相交轴齿轮传动（图12-2）和交错轴齿轮传动（图12-3）三种。平行轴齿轮传动属平面传动，相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动属空间传动。 2．根据齿轮分度曲面不同，可分为圆柱齿轮传动（图12-1、图12-3（a））和锥齿轮传动（图12-2、图12-3（b））。 3．根据齿线形状不同，可分为直齿齿轮传动 （图12-1（a）、（d）、（e），图12-2（a））、斜齿齿轮传动（图12-1（b），图12-2（b），图12-3（a））和曲线齿齿轮传动（图12-2（c），图12-3（b））。 4．根据齿轮传动的工作条件不同，可分为闭式齿轮传动和开式齿轮传动。前者齿轮副封闭在刚性箱体内，并能保证良好的润滑。后者齿轮副外露，易受灰尘及有害物质侵袭，且不能保证良好的润滑。 5．根据轮齿齿廓曲线不同，可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等，其中渐开线齿轮传动应用最广。 12.1.2 齿轮传动的使用要求 齿轮传动广泛地应用在各种机器和仪表中，用来传递运动或动力。齿轮的设计精度将关系到机器和仪器的工作性能、使用寿命和制造成本。对齿轮传动的使用要求可归纳为四个方面。 1．传递运动的准确性 传递运动的准确性是指要求齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，以保证从动齿轮与主动齿轮的运动协调。如果相互啮合的主、从动轮皆为理想齿轮，则在从动齿轮一转范围内的传动比保持为常数，从动齿轮与主动齿轮的运动完全协调，这时的齿轮传递运动是准确的。而实际上，由于存在齿轮加工误差，齿轮在每一转内的传动比会是变化的，从而影响传递运动的准确性。由此，规定齿轮传动的基本要求是：齿轮在一转360°内，传动比的变动量要小，即最大的转角误差限制在一定范围内，以保证传递运动的准确性。 2．传动的平稳性 传动的平稳性是指要求齿轮传动过程中瞬时传动比的变化幅度尽量 小，以减小齿轮传动中的冲击、噪声和振动，甚至导致整个齿轮的破坏。 3．载荷分布均匀性 载荷分布均匀性是指要求齿轮在啮合时，工作齿面接触良好，载荷分布 均匀，避免载荷集中于局部齿面，造成齿面局部磨损或折断，影响齿轮使用寿命。 4．传动侧隙 传动侧隙是指要求齿轮啮合时非工作齿面间应具有适当的间隙。适当的传动侧隙用来存储润滑油，补偿齿轮传动受力后的热变形和弹性变形，以防止齿轮在工作中发生齿面点蚀或卡死。 12.2 齿轮加工误差及齿轮误差项目 12.2.1 齿轮的主要加工误差 在机械制造中，齿轮加工方法很多，按齿廓成形原理可分为仿形法和展成法两类。仿形法是用成形铣刀在铣床上铣出齿形，其成形刀具的刀刃形状与被切齿轮齿槽的截面形状相同。而在生产中通常采用展成法，它是利用齿轮的啮合原理进行加工，即用滚齿刀或插齿刀在滚齿机或插齿机上与齿轮坯作啮合滚切运动，加工出渐开线齿轮，其工作原理如下图所示。 Y3150E型滚齿机外形如图12-5所示。在滚齿加工中，齿轮的加工误差主要来源于组成工艺系统的机床、刀具、工件（齿轮坯）的误差及其装夹误差和调整误差等。 Y3150E型滚齿机外形如图12-5所示。在滚齿加工中，齿轮的加工误差主要来源于组成工艺系统的机床、刀具、工件（齿轮坯）的误差及其装夹误差和调整误差等。 1．偏心：偏心有几何偏心和运动偏心。 （1）几何偏心（ ）。它是指齿轮坯在机床上加工时的安装偏心。造成安装偏心的原因是由于齿轮坯定位孔与机床心轴之间有间隙，使齿轮坯定位孔中心与机床工作台的回转中心不重合。 （2）运动偏心（ ）。它是指机床分度蜗轮中心与工作台回转中心不重合所引起的偏心。加工齿轮时，由于分度蜗轮的中心与工作台回转中心不重合，使分度蜗轮与分度蜗杆的啮合半径发生变化，导致工作台连同固定在其上的齿坯以一转为周期，时快时慢地旋转。 2．机床传动链的高频误差 加工直齿轮时，主要受分度传动链的传动误差的影响，尤其是分度蜗杆的安装偏心e（引起分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动）的影响，使蜗轮（齿坯）在一周范围内转速出现多次变化，加工出的齿轮产生齿距偏差和齿