圆柱齿轮精度PPT课件.ppt

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1、关于圆柱齿轮精度第一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月一、概述一、概述传递运动的准确性（运动精度）传递运动的准确性（运动精度）传动平稳性 要求：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变化尽量小要求：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变化尽量小 1.圆柱齿轮传动的使用要求圆柱齿轮传动的使用要求要求要求:从动齿轮在一转范围内的最大转角误差不超过规定从动齿轮在一转范围内的最大转角误差不超过规定的数值的数值 ,以使齿轮在一转范围内传动比的变化尽量小。以使齿轮在一转范围内传动比的变化尽量小。第二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月一、概述一、概述载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性 要求：

2、齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定的间要求：齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定的间隙隙 齿侧间隙齿侧间隙 要求：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向的实际接触要求：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向的实际接触面积，以满足承载的均匀性要求。面积，以满足承载的均匀性要求。1.圆柱齿轮传动的使用要求圆柱齿轮传动的使用要求第三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求的侧不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求的侧重点会有所不同。重点会有所不同。精密机床、控制系统的分度齿轮和测量仪器的读数齿轮精密机床、控制系统的分度齿轮和测量仪器的读数齿轮 汽

3、车、拖拉机和机床的变速齿轮汽车、拖拉机和机床的变速齿轮 起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮 汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮 第四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月产生齿轮加工误差的原因很多，其主要来源于齿轮加工系产生齿轮加工误差的原因很多，其主要来源于齿轮加工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差及安装、调整误差。统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差及安装、调整误差。2.2.齿轮加工误差的主要来源及其特性齿轮加工误差的主要来源及其特性 按误差产生的方向按误差产生的方向 切向误差切向误差径向误差径向误

4、差轴向误差轴向误差按误差在齿轮一转中出现的次数按误差在齿轮一转中出现的次数 长周期误差长周期误差短周期误差短周期误差第五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量 GB/T 10095.12008GB/T 10095.12008轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值GB/T 10095.22008GB/T 10095.22008径向综合偏差和径向跳动的定义和允许径向综合偏差和径向跳动的定义和允许值值GB/Z 18620.1GB/Z 18620.14200842008圆柱齿轮检验实施规范圆柱齿轮检验实施规范 给出了齿轮评定

5、项目的允许值及规定了检测齿轮精度的实施给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的实施规范。规范。第六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第一节 圆柱齿轮同侧齿面的精度指标圆柱齿轮同侧齿面的精度适用于通用机械和圆柱齿轮同侧齿面的精度适用于通用机械和重型机械中的重型机械中的单个渐开线齿轮单个渐开线齿轮，一般齿轮精度的检验项目主要从齿距、齿形一般齿轮精度的检验项目主要从齿距、齿形和齿向等三个方面加以检测，和齿向等三个方面加以检测，必检必检的基本参数有的基本参数有单个齿距偏差单个齿距偏差f pt、齿距累积总偏差、齿距累积总偏差FP、齿廓总、齿廓

6、总偏差偏差和螺旋线总偏差和螺旋线总偏差第八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月单个齿距偏差反映的是齿轮在转过一个齿距角（单个齿距偏差反映的是齿轮在转过一个齿距角（360/z）内的角度变化误差，当齿轮存在单个齿距偏差时，）内的角度变化误差，当齿轮存在单个齿距偏差时，一对齿啮合完毕而另外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传动的平稳性。一对齿啮合完毕而另外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传动的平稳性。第一节 圆柱齿轮同侧齿面的精度指标（必检）一、一、单单个个齿齿距偏差距偏差f pt（）单个齿距偏差指在端截面上，在接近齿高中部的一个与齿单个齿距偏差指在端截面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴

7、线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差第九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月F Fp p是是指指齿齿轮轮同同侧侧齿齿面面任任意意圆圆弧弧段段（k k=1=1至至k k=z z）内内实实际际弧弧长长与与理理论论弧弧长长的的代代数数差差。它它等等于于齿齿距距累累积积偏偏差差的的最最大大偏偏差差与与最最小小偏偏差差的代数差的代数差 二、齿距累积偏差二、齿距累积偏差FPK影响齿轮传动的准确性。1.1.齿距累积总偏差齿距累积总偏差F Fp p第十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月N123456789A232524262019221925B22

8、C+1+3+2+4-2-30-3+3D+1+4+6+10+8+5+5+2+5N101112131415161718A192321212024251921B22C-3+1-1-1-2-2+2+3-1D+2+3+2+1-2-4+2+5+4第十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2.k个齿的齿距累积偏差个齿的齿距累积偏差 任意任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差理论上它等于这理论上它等于这k个齿距的各单个齿距偏差的代数和。标准规个齿距的各单个齿距偏差的代数和。标准规定一般定一般k等于等于2到不大于到不大于z/8的圆周上评定。的圆周上评定。第十二张，PPT

9、共八十三页，创作于2022年6月三、齿廓总偏差三、齿廓总偏差齿廓总偏差是指在齿轮的端平面上，其计值范围内，包容实际齿廓齿廓总偏差是指在齿轮的端平面上，其计值范围内，包容实际齿廓曲线的两条设计齿廓曲线间的法向距离。因为有齿廓总偏差的齿轮，曲线的两条设计齿廓曲线间的法向距离。因为有齿廓总偏差的齿轮，其齿廓不是标准正确渐开线，不能保证瞬时传动比为常数，所以容其齿廓不是标准正确渐开线，不能保证瞬时传动比为常数，所以容易产生振动和噪声。易产生振动和噪声。所以影响传动平稳性所以影响传动平稳性第十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月四、螺旋线总偏差四、螺旋线总偏差螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实

10、际螺旋线的两条设计螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线的两条设计螺旋线迹线间的距离。即在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围螺旋线迹线间的距离。即在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际迹线且距离为最小的两条内（端部倒角部分除外），包容实际迹线且距离为最小的两条设计迹线之间的端面距离。设计迹线之间的端面距离。影响载荷分布均匀性影响载荷分布均匀性第十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月二、圆柱齿轮径向综合偏差的精二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测度指标及检测 齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向圆跳动，以及齿

11、坯轴与刀具轴误差、刀具的径向圆跳动，以及齿坯轴与刀具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮的径向加工误位置做周期性变化，必将产生齿轮的径向加工误差。差。齿轮径向综合偏差的精度指标有径向综合总齿轮径向综合偏差的精度指标有径向综合总偏差偏差F Fii、一齿径向综合偏差、一齿径向综合偏差f fii和径向跳和径向跳动动F Fr r。第十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮的左右面同时与检测齿轮接触，转过一周时出现的双啮的左右面同时与检测齿轮接触，转过一周时出现的双啮中心距最大值与最小值之差。中心距最大值与最小值之差。

12、影响齿轮传递运动的准确影响齿轮传递运动的准确性。性。合格条件：合格条件：F Fi i F Fi i1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi第十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi被测齿轮被测齿轮测量齿轮测量齿轮指示表指示表记录器记录器第十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 第十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿距角内是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿距角内（360/z）出现的双啮中心距最大变化量。）出现的双啮中心距最大变化量。影响齿轮传影响齿轮传动平稳性

13、。动平稳性。合格条件：合格条件：fifi 第十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3.3.径向跳动径向跳动Fr是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对于齿是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对于齿轮基准轴线的最大与最小径向距离之差。轮基准轴线的最大与最小径向距离之差。相当于相当于Fi。合格条件：合格条件：FrFr影响齿轮传递运动的准确性。影响齿轮传递运动的准确性。第二十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第二十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月影响传递运动准确性：影响传递运动平稳性影响载荷分布均匀性：第二十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑

14、点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验1.1.齿轮副最小侧隙齿轮副最小侧隙jbnmin是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，在两个非是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，在两个非工作齿面之间所形成的间隙。工作齿面之间所形成的间隙。第二十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月侧隙的作用：侧隙的作用：a.储存润滑油储存润滑油b.补偿热变形。补偿热变形。计算公式：（式中计算公式：（式中a为齿轮中心距）为齿轮中心距）第二十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标侧隙的大小取决于齿轮安装的中心距和齿侧隙的大

15、小取决于齿轮安装的中心距和齿厚的大小。厚的大小。第二十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量来在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量来保证适当的侧隙。保证适当的侧隙。第二十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标齿厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的厚度。齿厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的厚度。公称齿厚公称齿厚Sn为弧为弧长，长，第二十七张，PPT共八十三页，创作于20

16、22年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标齿厚上偏差齿厚上偏差Esns的计算的计算齿厚下偏差齿厚下偏差Esni的计算的计算分度圆弦齿高公称值分度圆弦齿高公称值hc的计算的计算分度圆弦齿厚公称值分度圆弦齿厚公称值Snc的计算的计算见教材见教材P127。第二十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月齿轮卡尺齿轮卡尺分度圆弦齿高分度圆弦齿高hc分度圆弦齿高分度圆弦齿高Snc第二十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月齿轮卡尺齿轮卡尺第三十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接

17、触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差 齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏差来齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏差来实现。实现。公法线长度公法线长度Wk：齿轮上齿轮上 k 个轮齿的两端异向齿廓间所包含个轮齿的两端异向齿廓间所包含的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。第三十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第三十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差第三十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第三十四张，PPT共八十三页，创作于2022

18、年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差 公法线长度偏差公法线长度偏差 Ew：实际公法线长度实际公法线长度 Wa 与公称公法线长度与公称公法线长度Wk 之之差。差。Ew=Wa Wk合格条件：合格条件：Ewi Ew Ews第三十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 加工好的一对齿轮装在箱体内或者装在配加工好的一对齿轮装在箱体内或者装在配对啮合试验台上，对啮合试验台上，在轻微受载下，在轻微受载下，运转后齿运转后齿面的接触面的接触痕迹。

19、痕迹。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2第三十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的百分数接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的百分数来表示。来表示。可以评价可以评价齿轮的载荷齿轮的载荷分布情况分布情况，可用其代可用其代替替 F。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2第三十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 表

20、表7-5 齿轮装配后的接触斑点齿轮装配后的接触斑点 GB/Z18620.4-2008第三十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件。齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精度和齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精度和安装精度影响很大。安装精度影响很大。用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮的加工用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮的加工精度是一项有效的技术措施。精度是一项有效的技术措施。第三十九张，PPT共八十三页，创作于2022

21、年6月四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮坯主要分两种形式齿轮坯主要分两种形式齿轮轴齿轮轴带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮第四十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 a.两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚动两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚动轴承的要求确定；轴承的要求确定；第四十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 b.两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆跳两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：动公差：tr=0.3FP

22、 第四十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 c.齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚的基齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚的基准、不作测量齿厚的基准）；准、不作测量齿厚的基准）；第四十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 d.齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿轮齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：基准轴线的径向圆跳动公差：tr=0.3FP 第四十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 a.基准孔直径基准孔直径尺

23、寸公差；尺寸公差；b.基准端面对基准端面对基准轴线的轴向圆基准轴线的轴向圆跳动公差跳动公差 tt=0.2（Dd/b）F；tt第四十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 c.齿顶圆柱面齿顶圆柱面直径尺寸公差；直径尺寸公差；d.齿顶圆柱面对齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向齿轮基准轴线的径向圆跳动公差圆跳动公差 tr=0.3FP；tr第四十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 基准面与安装面的形状公差（摘自基准面与安装面的形状公差（摘自GB/Z18620.3-2008）a.齿轮坯的公差应减至能经济地制造的

24、最小值；齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值；确定确定轴线轴线的基准面的基准面公公 差差 项项 目目圆圆 度度圆圆 柱柱 度度平平 面面 度度基准基准为为两个短两个短圆圆柱柱或或圆锥圆锥形柱面形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小取两者中之小值值基准基准为为一个一个长圆长圆柱柱或或圆锥圆锥形柱面形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小取两者中之小值值基准基准为为一个短一个短圆圆柱柱和一个端面和一个端面0.06FP0.06(Dd/b)F第四十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮齿轮精度等精度

25、等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴轴尺寸公差尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆齿顶圆直径直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 a.当齿轮的检测参数精度等级不同时，当齿轮的检测参数精度等级不同时，按其按其中的最高精度等级确定齿坯公差；中的最高精度等级确定齿坯公差；第四十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮齿轮精度等精度等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4

26、IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴轴尺寸公差尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆齿顶圆直径直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 b.当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差按当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差按IT11给定，但不得大于给定，但不得大于0.1mn法向模数。法向模数。第四十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2.2.齿轮中心距偏差齿轮中心距偏差实际中心距与公称中心距之差 第五十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 齿轮轴的平行度偏差将影响齿轮啮合的螺旋线齿轮轴的平行

27、度偏差将影响齿轮啮合的螺旋线偏差，导致承载能力的下降。偏差，导致承载能力的下降。第五十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 的推荐最大值为的推荐最大值为 第五十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 轴线平面内平行度公差轴线平面内平行度公差 的推荐最大值为的推荐最大值为 第五十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度（噪声、轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度（噪声、振动

28、）、表面承载能力（表面点蚀、胶合和磨损）振动）、表面承载能力（表面点蚀、胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面状况）产生影响。以及弯曲强度（齿根过渡曲面状况）产生影响。国标国标GB/Z 18620.4 分别推荐了算术平均偏差分别推荐了算术平均偏差 Ra 和轮廓最大高度和轮廓最大高度 Rz 的极限值。的极限值。轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。第五十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 算术平均偏差算术平均偏差Ra的推荐值（摘自的推荐值（摘自GB/Z 18620.4-2008）等等 级级 Ra（单单位：

29、位：m）模模 数数 （单单位：位：mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0第五十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计圆柱齿轮的精度设计包括：圆柱齿轮的精度设计包括：a.选择齿轮的精度等级；选择齿轮的精度等级；b.选择齿轮的检验项目；选择齿轮的检验项目；c.选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表面粗选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度；糙度；d.箱体的精度设计。箱体的精度设计。第五十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第五十七张，PPT共八十三页，

30、创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标注齿轮精度等级的标注 当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，可当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，可标注齿轮精度等级和标准号。标注齿轮精度等级和标准号。例如：例如：7 GB/T 10095.1；8 GB/T 10095.2；9 GB/T 10095.12。第五十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标注齿轮精度等级的标注 当齿轮检测项目的公差等级不同时，图样上可当齿轮检测项目的公差等级不同时，图样上可按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平稳性和

31、轮齿按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平稳性和轮齿载荷分布均匀性的顺序分别标注它们的精度等级载荷分布均匀性的顺序分别标注它们的精度等级及带括号的对应公差、极限偏差符号和标准号。及带括号的对应公差、极限偏差符号和标准号。例如：例如：8（Fp、fpt、F）7（F）GB/T 10095.1；第五十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月GB/T10095.1、22008分别规定了13个精度等级（双啮精度指标公差 和 除外），分别用阿拉伯数字0、1、2、3、12来表示。其中0级精度最高，以后各级精度依次降低，12级精度最低 和 分别规定了9个精度等级（4、5、6、12）。5级精度是各级精度的基础级。五

32、、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计2.2.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 第六十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计2.2.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 表表7-12 齿轮精度等级的应用范围齿轮精度等级的应用范围产产品品类类型型精度等精度等级级产产品品类类型型精度精度等等级级产产品品类类型型精度精度等等级级产产品品类类型型精度精度等等级级测测量量齿轮齿轮24汽汽车车底底盘盘58拖拉机拖拉机69矿矿用用绞车绞车810金属切削金属切削机床机床38通用减速通用减速器器69航空航空发动发动机机48起重机械起重机械710内燃机内燃机

33、车车67载载重汽重汽车车69轻轻型汽型汽车车58农业农业机械机械811第六十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 表表7-13 齿轮精度等级的适用范围齿轮精度等级的适用范围精精 度度等等 级级圆圆周速度周速度m/s齿齿面的面的终终加工加工工工 作作 条条 件件直直齿齿斜斜齿齿5 级级到到20到到44 精密磨精密磨齿齿;精密精密滚齿滚齿,进进而而挤挤齿齿或剃或剃齿齿的的齿轮齿轮 精密分度机构中或要求极平精密分度机构中或要求极平稳稳且无噪声的且无噪声的高速工作的高速工作的齿轮传动齿轮传动;精密机构用精密机构用齿轮齿轮;涡轮涡轮机机齿轮齿轮;检测检测8级级和和9级齿轮级齿轮用用测测量量齿轮齿

34、轮6 级级到到16到到30磨磨齿齿或剃或剃齿齿 要求最高效率且无噪声的高速下平要求最高效率且无噪声的高速下平稳稳工作工作的的齿轮转动齿轮转动或分度机构的或分度机构的齿轮传动齿轮传动;特特别别重要重要的航空、汽的航空、汽车齿轮车齿轮;读读数装置用特数装置用特别别精密精密传动传动的的齿轮齿轮7 级级到到10到到15 用精确刀具加工的不淬火用精确刀具加工的不淬火齿齿轮轮;对对于淬火于淬火齿轮齿轮必必须须精整加精整加工工(磨磨齿齿、挤齿挤齿、珩、珩齿齿等等)增速和减速用增速和减速用齿轮传动齿轮传动;金属切削机床金属切削机床进给进给机构用机构用齿轮齿轮;减速器用减速器用齿轮齿轮;航空、汽航空、汽车车用用

35、齿齿轮轮；读读数装置用数装置用齿轮齿轮8 级级到到5到到10 必要必要时时精整加工精整加工 一般机械制造用一般机械制造用齿轮齿轮;机床机床传动齿轮传动齿轮;飞飞机、机、汽汽车车制造制造业业中的不重要中的不重要齿轮齿轮;起重机构用起重机构用齿轮齿轮;农业农业机械中的重要机械中的重要齿轮齿轮;通用减速器通用减速器齿轮齿轮9 级级到到2到到4 无无须须精整加工精整加工 用于其它用于其它齿轮齿轮第六十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（带孔齿轮精度设计示例带孔齿轮精度设计示例）已知：两斜齿轮Z1=27，Z2=

36、103，法面模数mn=2.5mm，法面压力角 n=20，轴承间跨距L=150 mm，分度圆螺旋角=144211，分度圆直径 d1=69.784mm,d2=266.215mm，齿宽b2=64mm，转速n2=379r/min，齿轮内孔直径d=56mm，大齿轮齿面硬度为200HBS，齿轮材料为45号钢正火处理。第六十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 a.选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 求大齿轮的圆周速度求大齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性传动平稳选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为性和载荷分

37、布均匀性精度等级都为8级级。第六十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 b.选择齿轮精度检测指标选择齿轮精度检测指标 单个齿距偏差的极限偏差单个齿距偏差的极限偏差 fpt、齿距累积总公差、齿距累积总公差 Fp、齿廓总公差齿廓总公差 F和螺旋线总公差和螺旋线总公差 F以及公法线长度极限以及公法线长度极限偏差偏差 Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得：fpt=18m，Fp=70m，F=25m，F=29m。第六十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 c.计算齿厚极限偏差计算齿厚极

38、限偏差第六十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 d.公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 第六十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 a.尺寸公差设计（尺寸公差设计（查表查表7-9）测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为尺寸公差带代号为271.215h11，不满足小于，不满足小于0.1mn，故，故选择选择 ；齿轮内孔为安装基准面，取为；齿轮内孔为安装基准面，取为56H7；平键槽按平键联结公差标准设计，取正常联结，轮毂键槽平键槽按平键联结公

39、差标准设计，取正常联结，轮毂键槽宽度为宽度为16JS9，槽深为：，槽深为：第六十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b.几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8）内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F=3m两者之中的小值；两者之中的小值；齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差 tt=0.2（Dd/b）F =0.2259.9656429=23.559m；圆整后取为：；圆整后取为：tt=22m=0.022mm第六十九张，PPT共八十三页，创作于20

40、22年6月 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b.几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8）键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，以键宽为主参数查以键宽为主参数查附表附表3-4，取，取 8 级或级或 9 级，本例取级，本例取 9 级级为为 40m。c.表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度小于因齿面硬度小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面取为 Ra=6.3m；齿顶圆按齿顶圆按附表附表7-5选取选取 Ra=6.3m；第七十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 c.表面粗

41、糙度设计（表面粗糙度设计（附表附表7-5）内孔安装定位需磨削取内孔安装定位需磨削取 Ra=1.6m；齿轮轴向两个定位的端面取齿轮轴向两个定位的端面取 Ra=3.2m；键宽侧面取常用值键宽侧面取常用值 Ra=3.2m；键槽底面取常用值键槽底面取常用值 Ra=6.3m；其余取其余取 Ra=12.5m。第七十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 带孔齿轮精度设计实例带孔齿轮精度设计实例第七十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（齿轮轴精度设计示例齿轮轴精度设计示例）已知：两直齿轮已知：两直齿轮Z1=3

42、2，Z2=89，m=3mm，分度圆压，分度圆压力角力角=20，轴承间跨距，轴承间跨距L=130 mm，齿宽，齿宽b1=80mm，转速，转速n1=325r/min，小齿轮齿面硬度为，小齿轮齿面硬度为235HBS，齿轮材料为，齿轮材料为45号钢调质处理，为大批量生产。号钢调质处理，为大批量生产。第七十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 a.选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 计算小齿轮的圆周速度计算小齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性传动平选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为稳性和载荷分布

43、均匀性精度等级都为9级级。第七十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 b.选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高）一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi；齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi；齿面接触斑点；齿面接触斑点；公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-3可得：可得：fi=41m，Fi=102m，第七十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 b.选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高）

44、一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi；齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi；齿面接触斑点；齿面接触斑点；公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差表表7-5可得：可得：bc1 25%，hc1 50%，bc2 25%，hc2 30%。第七十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 c.计算齿厚极限偏差计算齿厚极限偏差第七十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 d.公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 第七十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月

45、小齿轮坯的精度设计小齿轮坯的精度设计 由于小齿轮的齿顶圆直径小于由于小齿轮的齿顶圆直径小于160mm，所以齿轮采，所以齿轮采用整体式结构，按中心孔为基准面的齿轮设计。用整体式结构，按中心孔为基准面的齿轮设计。第七十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮坯的精度设计小齿轮坯的精度设计 a.尺寸公差设计（尺寸公差设计（查表查表7-9）测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为寸公差带代号为 ；开平键槽段轴径采用；开平键槽段轴径采用30m6，平键槽按平键联结公差标准设计，取正常联，平键槽按平键联结公差标准设计，取正常联结，

46、轴键槽宽度为结，轴键槽宽度为 槽深为：槽深为：装轴承内圈的两段直径根据轴承公差标准设计采装轴承内圈的两段直径根据轴承公差标准设计采用用40k6。其他采用未注尺寸公差。其他采用未注尺寸公差GB/T1804-m第八十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮坯的精度设计小齿轮坯的精度设计 b.几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8）内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F=3m两者之中的小值；两者之中的小值；齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差差 tt=0.2（Dd/b）F =0

47、.2259.9656429=23.559m；圆整后取为：；圆整后取为：tt=22m=0.022mm第八十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 小齿轮坯的精度设计小齿轮坯的精度设计 b.几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8）键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，以键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，以键宽为主参数查键宽为主参数查附表附表3-4，取，取 8 级或级或 9 级，本例取级，本例取 8 级为级为 15m。c.表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度小于因齿面硬度小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面取为 Ra=6.3m；齿顶圆按齿顶圆按附表附表7-5选取选取 Ra=6.3m；第八十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第八十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2022/9/19