圆柱齿轮传动的精度及测量精.ppt
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1、圆柱齿轮传动的精度及测量圆柱齿轮传动的精度及测量第1页,本讲稿共34页n 重点:重点:1.1.圆柱齿轮传动的要求;圆柱齿轮传动的要求;2.2.齿轮加工误差种类及产生的原因齿轮加工误差种类及产生的原因3.3.渐开线圆柱齿轮精度标准;渐开线圆柱齿轮精度标准;4.4.圆柱齿轮的误差项目及检测。圆柱齿轮的误差项目及检测。n 难点:齿轮的主要误差项目和测量。难点:齿轮的主要误差项目和测量。n 新课导入:新课导入:在在机机械械产产品品中中,齿齿轮轮传传动动的的应应用用是是极极为为广广泛泛的的,常常用用来来传传递递运运动动和和动动力力。凡凡是是有有齿齿轮轮传传动动的的机机器器和和仪仪器器,其其工工作作性性能
2、能、承承载载能能力力、使用寿命及工作精度等都与齿轮的制造精度有密切联系。使用寿命及工作精度等都与齿轮的制造精度有密切联系。第第1010章章 圆柱齿轮传动的精度及测量圆柱齿轮传动的精度及测量第2页,本讲稿共34页齿轮传动装置是指齿轮、轴、轴承、箱体等零件的总和。齿轮传动装置是指齿轮、轴、轴承、箱体等零件的总和。齿轮传动的使用要求:齿轮传动的使用要求:n 齿轮传动的使用要求齿轮传动的使用要求1 1传递运动的准确性传递运动的准确性2 2传递运动的平稳性传递运动的平稳性3 3载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性4 4齿轮副侧隙的合理性齿轮副侧隙的合理性10.1 10.1 圆柱齿轮传动的基本要求圆柱齿轮传动
3、的基本要求第3页,本讲稿共34页n 齿轮的主要加工误差齿轮的主要加工误差 齿轮的加工方法很多,按齿廓形成的原理可分为:齿轮的加工方法很多,按齿廓形成的原理可分为:仿形法仿形法和和展成法展成法。齿轮通常齿轮通常采用展成法加工。采用展成法加工。以滚切直齿圆柱齿轮为例来分析滚齿过程所产生的主要加工误差。以滚切直齿圆柱齿轮为例来分析滚齿过程所产生的主要加工误差。n 齿轮主要加工误差的分类齿轮主要加工误差的分类 1 1影响传递运动准确性的主要误差影响传递运动准确性的主要误差2 2影响传动平稳性的主要误差影响传动平稳性的主要误差3 3影响载荷分布均匀性的主要误差影响载荷分布均匀性的主要误差4 4影响侧隙的
4、主要误差影响侧隙的主要误差10.2 10.2 齿轮加工误差齿轮加工误差第4页,本讲稿共34页10.3 10.3 圆柱齿轮误差项目及检测圆柱齿轮误差项目及检测 齿轮加工误差分为三组:齿轮加工误差分为三组:第第组:影响传递准确性的误差。组:影响传递准确性的误差。第第组:影响传动平稳性的误差。组:影响传动平稳性的误差。第第组:影响载荷分布均匀性的误差。组:影响载荷分布均匀性的误差。一、传递运动准确性的评定与检测一、传递运动准确性的评定与检测1 1切向综合误差切向综合误差FFi i(公差公差F Fi i)切向综合误差是指被测齿轮与理想精度的测量齿轮(允许用齿条、蜗杆、测头等测切向综合误差是指被测齿轮与
5、理想精度的测量齿轮(允许用齿条、蜗杆、测头等测量元件代替)单面啮合转动时,在被测齿轮一转内,被测齿轮实际转角与理论转角的最量元件代替)单面啮合转动时,在被测齿轮一转内,被测齿轮实际转角与理论转角的最大差值。切向综合误差反映出齿轮的径向误差、切向误差、基圆齿距偏差、齿形误差等大差值。切向综合误差反映出齿轮的径向误差、切向误差、基圆齿距偏差、齿形误差等综合结果,通过分度圆切线方向反映出来,以分度圆弧长计值。综合结果,通过分度圆切线方向反映出来,以分度圆弧长计值。第5页,本讲稿共34页 切向综合总偏差是指切向综合总偏差是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合时,被测齿轮一转内,齿轮分度圆上实被测齿轮与测量齿轮
6、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。际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。其合格条件为:切向综合公差其合格条件为:切向综合公差F Fi i切向综合误差切向综合误差FFi i。图图10-1 10-1 光栅式齿轮单光栅式齿轮单 啮仪的测量原理图啮仪的测量原理图 第6页,本讲稿共34页2 2齿距累积误差齿距累积误差FFp p(公差(公差F Fp p),),K K个齿距累积误差个齿距累积误差FFpkpk(公差(公差F Fpkpk )图图10-2 10-2 齿距累积误差齿距累积误差FFp p 齿距累积误差是指在分度圆上(允许在齿高中部测量),任意两个同侧齿面的实际
7、弧长与公称弧长齿距累积误差是指在分度圆上(允许在齿高中部测量),任意两个同侧齿面的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。即最大齿距累积误差之差的最大绝对值。即最大齿距累积误差(F(Fpmaxpmax)与最小齿距累积误差与最小齿距累积误差(F(Fpminpmin)的代数差。的代数差。K个齿距累积误差是指在分度圆上,个齿距累积误差是指在分度圆上,K个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。K为为2到小于到小于z/2的整数,其中的整数,其中z为被测齿轮的齿数。为被测齿轮的齿数。第7页,本讲稿共34页 其合格条件为:齿距累积公差其合格条件为:齿距累积公差F
8、Fp p齿距累积误差齿距累积误差FFp p;K K个齿距累积公差个齿距累积公差F FpkpkKK个齿距个齿距累积误差累积误差F Fpkpk。齿距相对测量按其定位基准的不同,可分为以齿顶圆、齿根圆和孔为定位基准三种,齿距相对测量按其定位基准的不同,可分为以齿顶圆、齿根圆和孔为定位基准三种,如图如图10-310-3所示。所示。图图10-3 10-3 测量齿距测量齿距 第8页,本讲稿共34页 径径向向跳跳动动是是指指测测头头(球球形形、圆圆柱柱形形、砧砧形形)相相继继置置于于每每个个齿齿槽槽内内时时,从从它它到到齿齿轮轮轴轴线线的的的的最最大大和和最最小小径径向向距距离离之之差差。如如图图10-41
9、0-4所示。所示。3 3齿圈径向跳动误差齿圈径向跳动误差FFr r(公差(公差F Fr r)图图10-4 10-4 径向跳动径向跳动 其合格条件为:其合格条件为:径向跳动公差径向跳动公差F Fr r径向跳动误差径向跳动误差FFr r。第9页,本讲稿共34页图图10-5 10-5 径向跳动的测量径向跳动的测量 第10页,本讲稿共34页 径径向向综综合合误误差差是是被被测测齿齿轮轮与与理理想想精精度度的的测测量量齿齿轮轮双双面面啮啮合合时时,在在被被测测齿齿轮轮一一转转内内,双双啮合中心距的最大变动量。啮合中心距的最大变动量。图图10-6 10-6 双面啮合综合测量双面啮合综合测量 4 4径向综合
10、误差径向综合误差Fi(Fi)Fi(Fi)合格条件为:径向综合公差合格条件为:径向综合公差FiFi径向综合误差径向综合误差FiFi第11页,本讲稿共34页5 5公法线长度变动量公法线长度变动量FFw w(公差(公差F Fw w)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。如图如图10-710-7所示。所示。图图10-7 10-7 公法线长度变动量公法线长度变动量 第12页,本讲稿共34页其合格条件为:公法线长度变动公差其合格条件为:公法线长度变动公差F Fw w公法线长度变动量公法线长度变动量FFw
11、w。测量所跨的齿数测量所跨的齿数k k应按下式计算:应按下式计算:公法线即基圆的切线,它的公称长度公法线即基圆的切线,它的公称长度W W是指这一切线在齿轮的两个轮齿的异名齿廓是指这一切线在齿轮的两个轮齿的异名齿廓交点间的距离。交点间的距离。第13页,本讲稿共34页二、影响传动平稳性的误差及测量二、影响传动平稳性的误差及测量 1.1.齿形误差齿形误差fff f(公差公差f ff f)齿形误差是指在齿轮端截面上,齿形工作部分内齿形误差是指在齿轮端截面上,齿形工作部分内(齿顶倒棱部分除外齿顶倒棱部分除外),包容实际齿形的两条,包容实际齿形的两条最近的设计齿形间的法向距离。最近的设计齿形间的法向距离。
12、其合格条件为:齿形公差其合格条件为:齿形公差f ff f齿形误差齿形误差fff f2.2.基节偏差基节偏差ffpbpb(基节齿距极限偏差基节齿距极限偏差ffpbpb)基节偏差是指实际基节与公称基节之差。实际基节是指基圆柱切平面所截两相邻同侧齿面基节偏差是指实际基节与公称基节之差。实际基节是指基圆柱切平面所截两相邻同侧齿面的交线之间的距离。的交线之间的距离。其合格条件为:其合格条件为:-f-fpbpbffpbpb+f+fpbpb第14页,本讲稿共34页3.3.齿距偏差齿距偏差ffptpt(齿距极限偏差齿距极限偏差ffptpt)齿距偏差是指在分度圆上齿距偏差是指在分度圆上(允许在齿高中部测量允许在
13、齿高中部测量),实际齿距与公称齿距之差。公称齿距,实际齿距与公称齿距之差。公称齿距是指所有实际齿距的平均值。是指所有实际齿距的平均值。其合格条件为:其合格条件为:-f-fptptffptpt+f+fptpt4.4.螺旋线波度误差螺旋线波度误差ffff螺旋线波度误差的指宽斜齿轮高中部实际齿向线波纹的最大波幅,沿齿面法线方向计量。螺旋线波度误差的指宽斜齿轮高中部实际齿向线波纹的最大波幅,沿齿面法线方向计量。5.5.一齿切向综合误差一齿切向综合误差ffi i(公差公差f fi i)一齿切向综合误差是指被测齿轮与理想精度的测量齿轮单面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,一齿切向综合误差是指被测齿轮与理想精度
14、的测量齿轮单面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,实际转角与理论转角之差的最大幅度值,以分度圆弧计值。实际转角与理论转角之差的最大幅度值,以分度圆弧计值。其合格条件为:其合格条件为:f fi i f fi i6.6.一齿径向综合误差一齿径向综合误差ffi i(公差公差f fi i)一齿径向综合误差是指被测齿轮与精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,双啮中心一齿径向综合误差是指被测齿轮与精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一齿距角内,双啮中心距的最大变动量。距的最大变动量。其合格条件为:其合格条件为:0.8 f0.8 fi iffi i第15页,本讲稿共34页三、影响载荷分布均匀性的误差及测
15、量三、影响载荷分布均匀性的误差及测量 1.1.齿向误差齿向误差FF(公差公差F F)齿向误差是指在分度圆柱上,齿宽有效部分范围内齿向误差是指在分度圆柱上,齿宽有效部分范围内(端部到角除外端部到角除外),包容实际齿形且,包容实际齿形且距离为最小两条设计齿线之间的端面距离。齿向误差包括齿线的方向和形状误差。距离为最小两条设计齿线之间的端面距离。齿向误差包括齿线的方向和形状误差。其合格条件为:其合格条件为:F FFF2.2.轴向齿距偏差轴向齿距偏差FFpxpx轴向齿距偏差是指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线上,任意两个同轴向齿距偏差是指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线
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