几何量公差与检测 第七章.doc

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1、第七章 圆柱齿轮公差与检测思 考 题7-1 试述对齿轮传动的四项作用要求？其中哪几项要求是精度要求？不同用途和不同工作条件的齿轮的使用要求的侧重点是否有所不同？试举例说明。7-2 试述齿轮上影响其精度的主要误差来源？7-3 试述GB/T10095.1-2001渐开线圆柱齿轮 精度 第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值规定的齿轮必检精度指标（必检项目）的名称和定义？如何测量这几个指标？7-4 按GB/T10095.1-2001的规定，齿轮必检精度指标的公差或极限偏有效期的精度等级分为哪几级？7-5 按照测得的齿廓偏差记录图形，如何确定齿廓总偏差的数值？按照测得的螺旋线偏差记录图形，如何确定螺

2、旋线总偏差的数值？7-6 试述齿轮必检精度指标各级精度的公差或极限偏差的计算式？这些必检精度指标的合格条件是什么？7-7 试述齿轮的侧隙指标中的齿厚偏差和公法线长度偏差的定义和测量方法？在齿轮图上如何标注侧隙指标的技术要求？侧隙指标的合格条件是什么？7-8 选择齿轮的侧隙指标时，测量公法线长度偏差比测量齿厚偏差优越之处何在？7-9 评定齿轮精度时，除了必检指标以外，GB/T10095.1-2001和GB/T10095.2-2001渐开线圆柱齿轮 精度 第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值规定了哪几个可采用的指标，试述它们的名称和定义/它们的公差精度等级如何划分？它们如何测量？它们的

3、合格条件是什么？7-10 齿轮箱体上支承相互啮合的两对轴承孔的公共轴线间的位置不正确对齿轮传动的使用要求有什么影响？为了保证使用要求，对箱体上这两条公共轴线间的位置应规定哪些项目的公差？7-11 齿轮副所需的最小侧隙如何确定？该最小侧隙的大小与齿轮的精度等级是否有关？7-12 齿厚上、下偏差如何确定？7-13 公法线长度上、下偏差如何确定？7-14 盘形齿轮的齿轮坯公差项目有哪些？齿轮轴的齿轮坯公差项目有哪些？为什么要规定这些公差项目？齿顶圆直径偏差和齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向圆跳动对齿厚测量结果有何影响？7-15 齿轮箱体上支承同一根轴的两个轴承孔的同轴度精度应如何规定公差来保证？习 题

4、一判断题1齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转内最大转角误差限制在一定的范围内。（ ）2高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（ ）3齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（ ）4齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。 （ ）5精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（ ）6齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（ ）7齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（ ）8圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（ ）9齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性

5、的综合指标。（ ）10在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线平均长度偏差。（ ）二、选择题1影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ ）A齿距累积误差；B一齿切向综合误差；C切向综合误差；D公法线长度变动误差；E 齿形误差。2影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（ ）A切向综合误差；B齿形误差；C齿向误差；D一齿径向综合误差。3影响齿轮传动平稳性的误差项目有（ ）A一齿切向综合误差；B齿圈径向跳动；C基节偏差；D齿距累积误差。4单件、小批量生产直齿圆柱齿轮7FLGB1009588，其第公差组的检验组应选用（ ）。A切向综合公差；B齿距累积公差；C径向综合公差和公法线长度变动公

6、差；D齿圈径向跳动公差。5大批大量生产的直齿圆柱齿轮766GMGB1009588，其第公差组的检验组应选用（ ）。A一齿切向综合公差；B齿形公差和基节极限偏差；C齿距偏差；D齿向公差。6影响齿轮副侧隙的加工误差有（ ）A齿厚偏差；B基节偏差；C齿圈的径向跳动；D公法线平均长度偏差；F齿向误差。7下列各齿轮的标注中，齿距极限偏差等级为6级的有（ ）A655GM GB10095-88；B765GH GB10095-88；C876（-0.330 -0.496）GB10095-88；D6FL GB10095-88。8齿轮公差项目中属综合性项目的有（ ）A一齿切向综合公差；B一齿径向公差；C齿圈径向跳动

7、公差；D齿距累积公差；E齿形公差。9下列项目中属于齿轮副的公差项目的有（ ）A齿向公差；B齿轮副切向综合公差；C接触斑点；D齿形公差。10下列说法正确的有（ ）A用于精密机床的分度机构、测量仪器上的读数分度齿轮，一般要求传递运动准确；B用于传递动力的齿轮，一般要求载荷分布均匀；C用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀；D低速动力齿轮，对运动的准确性要求高。三填空题1齿轮副的侧隙可分为 和 两种。保证侧隙（即最小侧隙）与齿轮的精度 （有关或无关）。2按GB10095-88的规定，圆柱齿轮的精度等级分为 个等级，其中 是制定标准的基础级，用一般的切齿加工便能达到，在设计中用得最广。3当选择Fi和

8、Fw组合验收齿轮时，若其中只有一项超差，则考虑到径向误差与切向误差相互补偿的可以性，可按 合格与否评定齿轮精度。4标准规定，第公差组的检验组用来检定齿轮的 ；第公差组的检验组用来检定齿轮的 ；第公差组的检验组用来检定齿轮的 。5齿轮精度指标Fr的名称是 ，属于 公差组，是评定齿轮 的单项指标。6齿轮公法线长度变动（Fw）是控制 的指标，公法线平均长度偏差（Ew）是控制齿轮副 的指标。7选用齿轮第公差组的单项指标时，采用检验组中 和 结合，才可控制齿轮的 的精度要求。8选用齿轮第公差组的单项指标时，采用检验组中 和 结合，才可控制齿轮 要求。 9齿轮精度指标fpt名称是 ，属于第 公差组，控制齿

9、轮的 的要求。 10齿轮精度指标FP的名称是 ，属于第 公差组。 11齿轮精度指标F的名称是 ，属于第 公差组，控制齿轮的 要求。 12在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是 。13在同一公差组内各项公差与极限偏差应保持 （相同或不同）的精度等级。14分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是 。 15轧钢机、矿山机械及起重机械用齿轮，其特点是传递功率大、速度低。主要要求 。16齿轮标记6DF GB10095-88的含义是：6表示 ，D表示 ，F表示 。四、综合题1齿轮传动的使用要求有哪些？彼此有何区别与联系？影响这些使用要求的主要误差是哪些？ 2传递运动精确性的评定指标有哪些？

10、按其特征可归纳为哪几类？ 3Fp是什么？它能反映影响齿轮传递运动精确性的什么误差？与评定传递运动精确性的其它指标比较有何优缺点？ 4Fr与Fi是什么？为什么它们不能反映运动偏心？各用在何种情况下？ 5fPb是什么？为什么它可用来评定齿轮传动的平稳性？为什么限制了fPb还必须限制ff或fpt？ 6接触斑点应在什么情况下检验才最能确切反映齿轮的载荷 分布均匀性，影响接触斑点的因素有哪些？ 7试分析公法线平均长度偏差与公法线长度变动的联系与区别。 8齿轮的三个公差组各有哪些项目？其误差特性是什么？对传动性能的主要影响是什么？ 9为什么要将齿轮的公差组划分成若干检验组？ 10影响齿轮副侧隙大小的因素有

11、哪些？ 11某直齿圆柱齿轮代号为7FL，其模数m=1.5mm，齿数Z=60，齿形角=20。现测得其误差项目Fr=45um，FW=30um，FP=43um，试问该齿轮的第公差组检验结果是否合格？ 12有一7级精度的直齿圆柱齿轮，其模数m=2mm，齿数Z=30，齿形角=20。现测得其误差项目Fr=20um，FW=30um，FP=35um，试问该齿轮的第公差组是否合格？13某直齿圆柱齿轮代号为877FL，中小批量生产，试列出该齿轮的精度等级和三个公差组的检验项目。14某直齿圆柱齿轮代号为878FL，其模数m=2mm，齿数Z=60，齿形角=20，齿宽b=30mm。试查出Fp、ff、fpt、F 、ESS

12、、ESi的公差或极限偏差值。 15某直齿圆柱齿轮代号为878FL，其模数m=2mm，齿数Z=60，齿形角=20，齿宽b=30mm。若测量结果为：Fp=0.080mm, ff=0.010mm,fpt=13um,F=16um, ESS=-0.060mm, ESi=-0.210mm, 试判断该齿轮是否合格，为什么？ 16有一模数m=4mm，齿数Z=40，齿形角=20，齿宽b=30mm直齿圆柱齿轮，其精度等级和齿厚极限偏差代号为4EH（GB10095-88），第、公差组的检验组分别选为Fi、fi和F,试查表计算：Fi、fi、F、ESS, ESi, EWMS, EWmi的值。17已知某直齿轮副的m=5m

13、m，=20，b=50mm，a=300mm，6FLGB10095-8查表并计算确定各项公差与极限偏差，如表3-7所列。18若已知某普通车床主轴箱内一渐开线直齿轮圆柱齿轮的模数m=2.75mm,主动齿轮1的转数n1=1000r/min,齿数z1=26,齿宽b1=28mm,从动齿轮2的齿数z2=56,齿宽b2=24mm。齿轮的材料为45号钢，线胀系数1=11.510-6/C,箱体材料为铸铁,线胀系数2=11.510-6/C。齿轮工作温度t1=60C,箱体工作温度t2=40C,采用压力喷油冷却方式。试确定主动齿轮副的精度等级和极限侧隙，以及齿轮1的检验组及其公差值和齿坯精度。19某通用减速器中有一对直

14、齿圆柱齿轮副，模数m=4mm，小齿轮z1=30,齿宽b1=40mm,大齿轮2的齿数z2=96,齿宽b2=40mm，齿形角=20。两齿轮的材料为45号钢，箱体材料为HT200，其线胀系数分别为齿=11.510-6K-1, 箱=10.510-6K-1,齿轮工作温度为t齿=60C,箱体工作温度t箱=30C,采用喷油润滑，传递最大功率7.5KW，转速n=1280r/min，小批生产，试确定其精度等级、检验项目及齿坯公差，并绘制齿轮工作图。20有一标准直齿圆柱齿轮减速器，其功率为5KW，小齿轮最高转速为n=750r/min。齿轮模数m=3mm，大、小齿轮齿数分别为Z2=79，Z1=20，齿形角=20，齿

15、宽b=60mm。箱体材料铸铁，线胀系数L1为10.510-6/C，齿轮材料为钢，线胀系数为 L1为11.510-6/C。工作时齿轮最大温升至60C，箱体最大温升至40C，小批量生产。试该齿轮进行精度设计，绘出两齿轮的零件工作图样。 表3-7项目小齿轮大齿轮备注齿数Z20100孔径25mm80mm分度圆直径mz100mm500mm顶圆直径m（z+2）110mm510mmL=mz/2157mm785mm齿坯孔径公差顶圆直径公差基准面的径向和端面圆跳动齿轮切向综合公差周节累积公差径向综合公差齿圈径向跳动公差一齿切向综合公差齿形公差齿距极限偏差一齿径向综合公差齿向公差侧隙齿厚上偏差齿厚下偏差齿轮副中心

16、距极限偏差接触斑点沿齿高不小于沿齿长不小于轴线平行度公差fxFy齿轮副切向综合公差齿轮副一齿切向综合公差21某减速器的斜齿圆柱齿轮的法向模数mn=3mm，齿数z=20，标准压力角n=20，分度圆螺旋角=8634，变位系数为 零，齿宽b=65mm，精度等级为8-8-7GB/T 10095.1-2001，齿厚上、下偏差分别为-0.056mm和-0.152mm。试确定：三项精度的必检指标的公差或极限偏差；测量公法线长度时的跨齿数和公法线长度及其上、下偏差；齿面的表面粗糙度轮廓幅度参数及其允许值；齿轮坯的各项公差或极限偏差（齿顶圆柱面不作为切齿时的找正基准，也不作为测量齿厚的基准）。22大量生产某直齿

17、圆柱齿轮，其模数m=3.5mm，齿数z=30，标准压力角=20，变位系数为零，齿宽b=50mm，精度等级为7GB/T10095.1-2001，齿厚上、下偏差分别为-0.07mm和-0.14mm。试确定：三项精度的必检指标的公差或极限偏差；测量公法线长度时的跨齿数和公称公法线长度及其上、下偏差；齿面的表面粗糙度轮廓幅度参数及其允许值；齿轮坯的各项公差或极限偏差（齿顶圆柱面不作为切齿时的找正基准，也不作为测量齿厚的基准）；用某种切齿方法生产第一批齿轮时，这批齿轮按上列的必检精度指标进行测量后合格，然后在工艺条件不变的情况下，用这种切齿方法继续生产该齿轮而采用双啮仪测量，其传递运动准确性和传动平衡性

18、的评定指标的名称和公差值。23某直齿圆柱齿轮的模数m=3.5mm，齿数z=30，标准压力角=20，变位系数为零，精度等级为8GB/T.1-2001，齿厚上、下偏差分别为-0.07mm和-0.14mm。（1）以齿顶圆柱面作为测量弦齿厚的基准，在不计及该圆柱面直径的实际偏差的影响时，试确定：公称弦齿高he和公称弦齿厚snc的数值，该圆柱面直径的极限偏差和它对齿轮基准孔轴线的径向圆跳动公差，弦齿高和弦齿厚在齿轮图上的标主方法；（2）以齿顶圆柱面作为测量弦齿厚的基准，且计及该圆柱面直径的实际偏差的影响，试确定：该圆柱面直径的极限偏差和它对齿轮基准孔轴线的径向圆跳动公差，弦齿高和弦齿厚在齿轮图上的标注方

19、法；（3）设齿轮齿顶圆柱面直径的实际尺寸为111.92mm，计及该圆柱面直径的实际偏差对齿厚测量结果的影响，则测齿卡尺的垂直卡尺应按什么尺寸调整。24某通用减速器中相互啮合的两个直齿圆柱齿轮的模数m=4mm，标准压力角 =20，变位系数为零，齿数分别为z1=30和z2=96，齿宽分别为b1=75mm和b2=70mm，传递功率为7kW，基准孔直径分别为d1=40mm和d2=55mm。主动齿轮的转速n1=1280r/min。采用油池润滑。工作时发热引起温度升高，要求最小侧隙jbn min=0.21mm。试确定：大、小齿轮的精度等级；大、小齿轮的各个必检精度指标的公差或极限偏差；大、小齿轮齿厚的极限

20、偏差；大、小齿轮的公称公法线长度及相应的跨齿数、极限偏差；大、小齿轮的齿轮坯公差；大、小齿轮各个表面的表面粗糙度轮廓幅度参数及其允许值；画出小齿轮的零件图，并将上述技术要求标注在齿轮图上。齿轮的结构参看有关图册或手册进行设计。齿轮轮毂采用光滑孔和普通平键键槽，需要确定光滑孔的公差带代号、键槽宽度和深度的基本尺寸和极限偏差以及键槽中心平面对光滑基准孔轴线的对称度公差。25某普通车床主轴箱中相互啮合的两上直齿圆柱齿轮的模数m=2.75mm，标准压力角=20，变位系数为零，齿数分别为为z1=26和z2=56，齿宽分别为b1=28mm和b2=24mm，传递功率为5kW，齿轮基准孔直径分别为d1=30m

21、m和d2=45mm。主动齿轮的转速n1=1650r/min。齿轮材料为45钢，线膨胀系数1=11.5106/；箱体材料为铸铁，线膨胀系数2=10.5106/。齿轮的工作t1=60，箱体的工作温度t2=40。采用喷油润滑。试确定：大、小齿轮的精度等级；大、小齿轮的各个必检精度指标的公差或极限偏差；大、小齿轮齿厚的极限偏差；大、小齿轮的公称公法线长度及相应的跨齿数、极限偏差；大、小齿轮的齿轮坯公差；大、小齿轮各个表面的表面粗糙度轮廓幅度参数及其允许值；画出小齿轮的零件图，并将上述技术要求标注在齿轮图上。齿轮的结构参看有关图册或手册进行设计。齿轮轮毂可以采用光滑孔和普通平键键槽，或采用矩形花键孔。前

22、者需要确定光滑孔的公差带代号、键槽宽度和深度的基本尺寸和极限偏关以及键槽中心平面对光滑基准孔轴线的对称度公并；后者需要确定内花键的键数与小径、大径、键槽宽度的基本尺寸和公关还代号以及花键位置度公差。26某减速器中相互啮拿 两上直齿圆柱齿轮的精度等级为8-8-7GB/T10095.1-2001，模数m=5mm，标准压力角=20，齿数分别为为z1=20、 z2=100，齿宽分别为b=60mm公称中心距=300mm，齿轮箱体轴承孔跨距L=120mm，试确定齿轮箱体上支承相互啮合齿轮的两对轴承孔的公共轴线的公共轴线间的相互位置公差：中心距极限偏差；被测轴线对基准轴线在轴线平面上和在垂直平面上的平行度公

23、差。27参看图1-10.1所示的分度和测量装置，利用它按绝对法测量齿轮的齿距偏差。测量时，与被测齿轮1同轴线的分度头2主轴按理论齿距角精 确分度定位，测头4置于齿高中部且与齿面接触，在切向读取示值。首先把被测齿轮的某个齿面调整到起始定位角为0的位置（从显微镜3中观察角度数值），再 将指示表5的示值调整到零位示值。在保持测量装置以及测头与指示表的位置不变的情况下，主轴每转过一个理论齿距角（360/z，z为被测齿轮的齿数）， 测头4逐齿地与各齿面接触，并依次从指示表5上读取示值，它就是齿距实际偏差逐齿累计值（线值）。表7.1 用绝对测量齿距偏差所得的数据化齿序号121314151617181911

24、011111211主轴分度定位角（逐齿累计理论齿距角）（0）306090120150180210240270300330360指示表示值（m）+3+5+10+9+6+2-1-4-8-5-20某6级精度（GB/T10095.1-2001）直齿圆柱齿轮的模数m=3mm，齿数z=12,标准压力角=20。该齿轮加工后用绝对法在 图1-10.1所示的分度和测量装置上测量其各个左齿面齿距偏差，测量数据（指示表示值）见表1-10.1。试处理这些数据，确定该齿轮左齿面的齿距累积 总偏差和单个齿距偏差评定值，并根据前者的公差和后者的极限偏差，判断它们合格与否。28某7级精度（GB/T10095.1-2001）直

25、齿圆柱齿轮的模数m=300mm，齿数z=12，标准压力角=20。该齿轮加工后 用双测头式齿距比较仪按相对法测量其各个右齿面的齿距偏差，即先按某一齿距调整量仪指示表的示值零位（该齿距称为基准齿距），然后用这个调整好示值零位的 量仪依次测量其余齿距对基准齿距的偏差，相应地依次从量仪指示表上读取示值。测量数据（指示表示值）见表1-10.2。试处理这些数据，确定该齿轮的齿距 累积总偏差和单个齿距偏差主定值，并根据前者的公差和后者的极限偏差，判断它们合格与否。表7.2 用相对法测量齿距偏差所得的数据齿距序号P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12轮齿序号122334455667788991010111112121指示表示值（m）0+30+3-3+15+9+12+6+9+6+6