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互换性与测量技术基础(第十一章) 陈 忠 博士 副教授 第十一章 圆柱齿轮公差与检测 齿轮的应用要求及加工误差分类 单个齿轮的评定指标及其检测 齿轮副的评定指标及其检测 渐开线圆柱齿轮精度标准 齿轮的应用要求及加工误差分类 齿轮传动的实际使用要求a) 传递运动的准确性要求齿轮副的瞬时传动比尽可能不变. b) 传动的平稳性要求齿轮副的瞬时传动比变化小.c) 载荷分布的均匀性要求齿轮副的齿面接触良好.d) 传动侧隙齿面润滑的需要;补偿制造误差,装配误差,热膨胀的影响,以及为受力后的弹性变形等预备空间. 齿轮副侧隙 齿轮的应用要求及加工误差分类 齿轮加工误差的来源与分类a) 齿坯在机床上的安装偏心（几何偏心ej）b) 运动偏心ey（运动偏心是由于滚齿机分度蜗轮加工误差和分度蜗轮轴线O 2与工作台旋转轴线O 有安装偏心k e 引起的）c) 滚齿机分度传动链的高频误差（运动偏心ey）主要是分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动d) 滚刀的安装误差和加工误差，指滚刀的径向跳动和轴向窜动和齿形角误差等; 用滚齿机滚切齿轮 安装偏心滚切出的齿轮 齿轮加工误差的分类 齿轮加工误差的分类 单个齿轮的评定指标及其检测 传递运动准确性的检测项目1 切向综合总偏差Fi’（tangential composite deviation）切向综合总偏差是指被侧齿轮与测量齿轮单面啮合时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值 切向综合偏差 切向综合误差 切向综合误差 渐开线直齿圆柱齿轮 光栅式单啮仪工作原理 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传递运动准确性的误差评定指标2 齿距累积总偏差Fp(total accumulative pitch deliation)齿距累积偏差FPK 是指在端平面上，在接近齿高中部的与齿轮轴线同心的圆上，任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差；齿距累积总偏差FP 是指齿轮同侧齿面任意弧段(K=1～Z)内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值 齿距偏差与齿距累积偏差 齿距累积总偏差 齿轮螺距累积误差 用点距仪测量齿距 万能测齿仪测量齿距 相对法测量齿距 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传递运动准确性的误差评定指标3 径向跳动Fr(teeth radial run－out)径向跳动是指测头(球形、圆柱形、砧形)相继置于被测齿轮的每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。 齿圈径向跳动测量仪测量 一个齿轮的径向跳动 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传递运动准确性的误差评定指标4 径向综合总偏差Fi” (radial composite deviation)径向综合总偏差是指在径向(双面)综合检验时，被测齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触，并转过一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差 径向综合总偏差 齿轮双面啮合综合检查仪测量 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传递运动准确性的误差评定指标5 公法线长度变动ΔFW (base tangent length variation)渐开线圆柱齿轮的公法线长度W 是指跨越k个齿的两异侧齿廓的平行切线间的距离，理想状态下公法线应与基圆相切。公法线长度变动是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差. 公法线长度变动 公法线长度变动的测量 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传动平稳性的误差评定指标1 一齿切向综合偏差fi” (tangential tooth－to－tooth composite deviation)一齿切向综合偏差是指齿轮在一个齿距角内的切向综合总偏差，即在切向综合总偏差记录曲线上小波纹的最大幅度值 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传动平稳性的误差评定指标2 一齿径向综合偏差fi” (radial tooth－to－tooth composite error)一齿径向综合偏差是指当被测齿轮与测量齿轮啮合一整圈时，对应一个齿距(360 /z)的径向综合偏差值。 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传动平稳性的误差评定指标3 齿廓偏差齿廓偏差是指实际齿廓对设计齿廓的偏离量，它在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。 齿廓偏差对传动的影响 单圆盘渐开线检查仪的工作原理 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传动平稳性的误差评定指标4 基圆齿距偏差fpb (base circular Pitch deviation)实际基节与公称基节之差. 基圆齿距偏差对传动平稳性的影响 齿轮基节检查仪 单个齿轮的评定指标及其检测 影响传动平稳性的误差评定指标5 单个齿距偏差fpt (individual circular Pitch deviation)单个齿距偏差是指在端平面上，在接近