互换性与技术测量---第十一章 圆柱齿轮公差与检测.ppt

第十一章 圆柱齿轮公差与检测 第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类 第二节 单个齿轮的评定指标及其检测 第三节 齿轮的整体误差测量 第四节 齿轮副的评定指标及其检测 第五节 渐开线圆柱齿轮精度标准 第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类 齿轮传递的主要应用：传递回转运动、传递动力、精密分度。 齿轮传递的质量和效率的决定因素：齿轮的制造精度、齿轮副的安装精度。 一、齿轮传动性的使用要求 传递运动的准确性 齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，即要求最大转角误差不超过一个极限； 传动平稳性 在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）的变化尽量小； 承载均匀性 齿轮啮合时齿面接触良好，载荷分布均匀；体现在齿轮副运转时齿轮的工作齿面沿齿高和齿宽方向上应有足够大的接触痕迹。 传动侧隙 齿轮啮合时，非工作齿面应具有一定的间隙。 说明：为保证齿轮传动的良好工作性能，四个方面均有一定要求。但又有所侧重。 分度齿轮，主要要求传递运动准确性。如机床分度盘机构的齿轮。 高速动力齿轮，主要要求传动平稳性。如汽车变速箱内的齿轮。 低速重载齿轮，主要要求载荷分布均匀性。如矿山机械、起重机上的齿轮。 各类齿轮均要求具有一定的传动侧隙。 二、齿轮加工误差的来源和齿轮加工误差的分类 齿轮加工的方法： 仿形法：利用成形刀具加工齿轮； 展成法：根据渐开线齿廓的形成原理加工齿轮，如滚齿、插齿、磨齿。 产生齿轮加工误差（滚齿加工）的主要因素： 几何偏心e几：指切齿时齿坯在心轴上的安装偏心，由于齿坯定位孔与心轴之间有间隙等因素影响，使齿坯定位孔的轴线与机床工作台的回转轴线不重合而产生的偏心。径向误差的主要来源。 运动偏心e运：机床分度蜗轮加工误差及安装偏心。切向误差的主要来源。 机床传动链周期误差：传动链中分度机构各元件误差影响，如分度蜗杆的径向和轴向跳动。 滚刀的制造与安装误差。如滚刀的径向跳动、轴向窜动及齿形角误差。 齿轮加工误差分类 误差出现周期 长周期：回转一周出现一次，主要由几何偏心和运动偏心产生；影响传动准确性。 短周期：一个齿距出现一次或多次，由机床传动链和滚刀制造、安装误差产生；影响传动平稳性。 误差产生方向（图11－1） 齿廓径向误差：切齿工具与被切齿坯间径向距离变化产生的误差，如几何偏心、滚刀径向跳动； 齿廓切向误差：滚切运动的回转速度不均匀，齿廓沿齿轮回转的切线方向产生的误差，如分度蜗轮的安装偏心、分度蜗杆的轴向跳动等； 齿廓轴向误差：切齿刀具沿齿轮轴线方向走刀运动产生的加工误差，如刀架导轨与工作台轴线不平行、齿坯安装倾斜等。 第二节 单个齿轮的评定指标及其检测 一、影响运动准确性的误差项目 二、影响运动平稳性的误差项目 三、影响载荷分布均匀性的误差项目 四、影响侧隙的单个齿轮因素及其检测项目 一、影响运动准确性的误差项目 1、切向综合误差 △Fi ′ 是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的总幅度值。 以分度圆弧长计。 测量过程：接近于工作状态，综合反映几何偏心、运动偏心、长周期误差、短周期误差的综合影响。 特点：评定齿轮传动准确性的较好参数。 测量仪器：单啮仪（齿轮单面啮合综合检查仪）。 一、影响运动准确性的误差项目 2、齿距累积误差△Fp和k个齿距累积误差△Fpk △Fp——在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值。即最大齿距累积偏差与最小齿距累积偏差的代数差。 △Fpk——在分度圆上，任意k个齿距间间的实际弧长与公称弧长的最大差值。 △Fp反映了几何偏心和运动偏心的综合结果，以被测齿轮的基准轴线为基准测量。 △Fp 能反映齿轮一转中偏心误差引起的转角误差，可替代△Fi ′评定齿轮运动准确性。但△Fp评定齿轮传动运动准确性不如 △Fi ′全面，原因如下： △Fp沿着与基准孔同心的圆周逐齿测得的折线状误差曲线，是有限点误差； △Fi ′是被测齿轮与测量齿轮在单面啮合连续运转中获得的一条连续记录误差曲线，反映了齿轮瞬间传动比的变化。 △Fp和△Fpk的测量仪器：齿距仪、万能测齿仪等。 △Fp和△Fpk的测量方法：相对测量、绝对测量。 图11－5为齿距仪相对测量的工作原理。 3、齿圈径向跳动△Fr △Fr ——齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。（图11－6） △Fr测量时以齿轮孔为基准，测头依次放入各齿槽，指示表读出测头径向位置的最大变动量。 △Fr主要由几何偏心e几引起。如图11－7，齿圈上各齿到孔轴线距离不等，按正弦规律变化，且以齿轮一转为周期。忽