《公差配合与技术测量》第10章.pptVIP

齿轮传动在机器和仪器仪表中应用极为广泛，是一种重要的机械传动形式，通常用来传递运动或动力。齿轮传动的质量与齿轮的制造精度和装配精度密切相关。因此为了保证齿轮传动质量，就要规定相应的公差，并进行合理的检测。 由于渐开线圆柱齿轮应用最广，本章主要介绍渐开线圆柱齿轮的精度设计及检测方法，以及齿轮的加工误差和齿轮副安装误差对传动精度的影响。 10.1.1 圆柱齿轮的传动要求 由于齿轮传动的类型很多，应用又极为广泛，因此对齿轮传动的使用要求也是多方面的，归纳起来使用要求一般有如下几方面。 1．传递运动的准确性 传递运动的准确性就是要求齿轮在一转范围内，实际速比相对于理论速比的变动量应限制在允许的范围内，以保证从动齿轮与主动齿轮的运动准确协调。 2．传递运动的平稳性 传递运动的平稳性就是要求齿轮在一个齿距范围内的转角误差的最大值限制在一定范围内，使齿轮副瞬时传动比变化小，以保证传动的平稳性。 3．载荷分布的均匀性 载荷分布的均匀性就是要求齿轮啮合时，齿面接触良好，使齿面上的载荷分布均匀，避免载荷集中于局部齿面，使齿面磨损加剧，影响齿轮的使用寿命。 4．齿轮副侧隙的合理性 侧隙即齿侧间隙，齿轮副侧隙的合理性就是要求啮合轮齿的非工作齿面间应留有一定的侧隙，以提供正常润滑的贮油间隙，以及补偿传动时的热变形和弹性变形，防止咬死。但是，侧隙也不宜过大，对于经常需要正反转的传动齿轮副，侧隙过大会引起换向冲击，产生空程。所以，应合理确定侧隙的数值。 上述4项要求，前3项是针对齿轮本身提出的，第4项是对齿轮副提出的要求。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。 对于分度机构或仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时，传递运动准确性是主要的；当需要可逆传动时，应对齿侧间隙加以限制，以减少反转时的空程误差。 对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传动比的变化要求小，以减少振动和噪声； 对于低速动力齿轮，如轧钢机、起重机等低速重载机械的齿轮，其特点是载荷大、传动功率大、转速低，主要要求啮合齿面接触良好、载荷分布均匀，而对传递运动的准确性和传动平稳性的要求，则相对可以低一些。 通常的汽车、拖拉机及机床的变速箱齿轮往往考虑运动平稳性精度，以降低噪声。 10.1.2 圆柱齿轮的加工误差 在机械制造中，齿轮的加工方法按齿廓的形成原理可分成范成法和仿形法。范成法是指在滚齿机上用滚刀切割滚齿加工；仿形法是指在铣床上用成型铣刀加工。齿轮的加工误差产生的原因很多，但主要来源于加工工艺系统即机床、刀具、齿坯本身缺陷或夹具的偏差以及安装调整偏差等。现以滚切直齿圆柱齿轮为例，介绍在切齿过程中所产生的主要加工误差。 （1）几何偏心 齿坯孔与机床心轴的安装偏心(e几)，也称几何偏心，是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作台回转轴线OO不重合形成的偏心e，如下图所示。 加工时，滚刀轴线与工作台回转轴线OO距离保持不变，但与齿坯基准轴线O1O1的距离不断变化（最大变化量为2e）。使齿轮一边齿高增大（轮齿变得瘦尖），另一边齿高减小（轮齿变得粗肥），滚切成齿轮，使齿面位置相对于齿轮基准中心在径向发生了变化，故称为径向误差。工作时产生以一转为周期的转角误差，使传动比不断改变。 （2）运动偏心 分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心(e运)。O”O”为机床分度蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线O’O’不重合，形成安装偏心e运，如下图所示。 这时尽管螺杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断改变，从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在（ω+Δω）和（ω-Δω）之间，以一转为周期变化。 e运使工作台按正弦规律以一转为周期时快时慢旋转，使齿轮产生的偏心误差称为运动偏心。运动偏心并不产生径向误差，而使齿轮产生切向误差。 3.滚刀的制造误差和安装误差 滚刀的制造误差包括刀具本身的刀刃轮廓误差及齿形角误差、滚刀的径向跳动和轴向窜动等。 安装误差包括安装偏心e刀、滚刀刀架导轨相对工作台回转轴线的倾斜及轴向窜动等。 4.机床传动链的高频误差 加工直齿轮时，受分度传动链的传动误差（主要是分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动）影响； 加工斜齿轮时，除分度传动链外，还受差动传动链的传动误差影响。