第五章粉末冶金正齿轮之精度量测理论.PDFVIP

第五章 粉末冶金正齒輪之精度量測理論 5-1 前言 齒輪為傳達轉動與動力之重要機械元件 ，為了能將齒輪之傳動噪 音與振動減至最低 ，並且使其正確傳達轉動和動力 ，因 此 ，提高齒輪 之精度成為重要之課題。 而關於粉末冶金齒輪 ，除了尺寸變化的控制之外 ，齒形的變異更 會影響到齒輪的精度 所以精， 確掌握齒形變異趨勢是提昇粉末冶金 齒 輪精度的首要任務 。本章將探討粉末冶金齒輪齒形變異 瞭，解齒輪誤 差的種類 ，期能提高對粉末冶金齒輪精度的瞭解 ，以利往後對該類齒 輪變形實驗之設計與齒形變異之分析。 5-2 齒輪之精度 齒輪的好壞通常由齒輪的精度來判定 ，而齒輪是三維的傳動元 件 因此， ，齒輪之精度可概分為三個方向的精度 包括有， ：齒高方向 、 導程方向與齒厚方向，如圖 5.1所示。 5-2-1 各國的精度規格 在工業先進國家均有定義其齒輪精度等級的標準 ，而國際上目前 使用較為廣泛的三大精度標準－美國齒輪製造者協會 AGMA 、德國 國家標準 DIN 、日本工業標準 JIS ，都各自訂定其規格 ，數 值的計算 和誤差範圍也差異極大 ，但 精度規格的項目分類則大同小異 。表 5.1 為前述三個國際上常用之齒輪精度等級的概略對應表 ，表列之精度等 級愈靠左邊其齒輪精度愈高，反之愈靠右邊則齒輪精度愈低。 30 為配合台灣保來得公司之量測設備 ，以及其長期採用 JIS標準之 故，本研究將使用 JIS標準作為量測齒輪精度等級之依據。 齒厚方向 齒高方向 導程方向 圖 5.1 齒輪精度的三個量測方向 表 5.1 國際上常用的三個齒輪精度等級之概略比較 齒輪精度標準 精 度 等 級 JIS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 DIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AGMA 16 14 12 10 8 31 5-2-2 齒輪誤差種類 齒輪誤差的項目主要可分為下列幾種： （1） 齒形誤差 ：漸開線形齒輪其實際之齒形與理論漸開線形之 差 異 ，即稱之齒形誤差 。圖 5.2所示為齒輪經齒形量測儀器實際 量測後所列印出來之量測結果 。圖中 之 垂直線段部分代表理想 齒輪 工作區域之標準漸開線 ，將量測所得之實際齒形與標準漸 開線齒形比較兩者之間的誤差 ，即可得到齒輪之齒形精度 。粉 末冶金齒輪製造時 ，在 燒結過程中會造成齒輪尺寸的收縮或膨 脹 ，使得齒高方向之尺寸改變 ，且其齒冠至齒根之變形量並非 相同 ，以膨脹的例子 來說 ，齒冠的膨脹程度會大於齒根 ，使得 其壓力角變小，故會造成齒輪 產生齒形誤差。 圖 5.2 齒形誤差量測實例 32 （2 ）導程誤差 ：沿著齒輪導程方向量測整個齒面或量測範圍內的導 程值與理論導程值之差即稱為導程誤差 ，又可稱為齒筋誤差。 此導程方向誤差會影響到齒面之接觸情況 ，可能引發齒輪齒面 局部接觸之現象 ，因而造成齒面接觸不良 。對於粉末冶金正齒 輪來說 ，其導程誤差不大 ，如圖 5.3所示 ，軸向的尺寸改變只 會影響其齒面寬 大小 ，並不影響齒輪精度。但對於螺旋齒輪及 傘齒輪，導