第七章 渐开线 齿轮传动的互换性精选PPT.ppt
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1、第七章第七章 渐开线渐开线 齿轮传齿轮传动的互换性动的互换性第1页,本讲稿共26页基本要求基本要求n n了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。n n了解齿轮误差产生的原因及误差特性。n n了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。n n掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的基本方法。第2页,本讲稿共26页渐开线圆柱齿轮传动精度要求渐开线圆柱齿轮传动精度要求 n n运运运运动动动动精精精精度度度度(准准准准确确确确性性性性):是是是是指指指指传传传传递递递递运运运运动动动动的的的的准准准准确确确确性性性性。为为为为了了了了保保保保证证证证齿齿齿齿轮轮轮轮传传传传动的运动精度,应限制齿轮一转中最大转角误差动的运动精
2、度,应限制齿轮一转中最大转角误差动的运动精度,应限制齿轮一转中最大转角误差动的运动精度,应限制齿轮一转中最大转角误差 。n n运运运运动动动动平平平平稳稳稳稳性性性性精精精精度度度度:要要要要求求求求齿齿齿齿轮轮轮轮运运运运转转转转平平平平稳稳稳稳,没没没没有有有有冲冲冲冲击击击击、振振振振动动动动和和和和噪噪噪噪声声声声。要限制一齿距角范围内转角误差的最大值要限制一齿距角范围内转角误差的最大值要限制一齿距角范围内转角误差的最大值要限制一齿距角范围内转角误差的最大值 。n n载载载载荷荷荷荷分分分分布布布布均均均均匀匀匀匀性性性性(接接接接触触触触精精精精度度度度):要要要要求求求求齿齿齿齿轮
3、轮轮轮在在在在接接接接触触触触过过过过程程程程中中中中,载载载载荷荷荷荷分分分分布布布布要要要要均均均均匀匀匀匀,接接接接触触触触良良良良好好好好,以以以以免免免免引引引引起起起起应应应应力力力力集集集集中中中中,造造造造成成成成局局局局部部部部磨磨磨磨损,影响齿轮的使用寿命。损,影响齿轮的使用寿命。损,影响齿轮的使用寿命。损,影响齿轮的使用寿命。n n传传传传动动动动侧侧侧侧隙隙隙隙:在在在在齿齿齿齿轮轮轮轮传传传传动动动动过过过过程程程程中中中中,非非非非接接接接触触触触面面面面一一一一定定定定要要要要有有有有合合合合理理理理的的的的间间间间隙隙隙隙。一一一一方方方方面面面面为为为为了了了
4、了贮贮贮贮存存存存润润润润滑滑滑滑油油油油,一一一一方方方方面面面面为为为为了了了了补补补补偿偿偿偿齿齿齿齿轮轮轮轮的的的的制制制制造造造造和和和和变变变变形形形形误误误误差。差。差。差。齿轮传动的使用要求:齿轮传动的使用要求:第3页,本讲稿共26页不同圆柱齿轮的传动精度要求不同圆柱齿轮的传动精度要求 n n上述上述上述上述4 4项要求,对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应项要求,对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应项要求,对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应项要求,对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应有所不同。有所不同。有所不同。有所不同。n n如:对于分度机
5、构,仪器仪表中读数机构的齿轮,齿轮一转中的转如:对于分度机构,仪器仪表中读数机构的齿轮,齿轮一转中的转如:对于分度机构,仪器仪表中读数机构的齿轮,齿轮一转中的转如:对于分度机构,仪器仪表中读数机构的齿轮,齿轮一转中的转角误差不超过角误差不超过角误差不超过角误差不超过1 12 2,甚至是几秒,此时,传递运动准确性是主要,甚至是几秒,此时,传递运动准确性是主要,甚至是几秒,此时,传递运动准确性是主要,甚至是几秒,此时,传递运动准确性是主要的;的;的;的;n n对于高速、大功率传动装置中用的齿轮,如汽轮机减速器上的对于高速、大功率传动装置中用的齿轮,如汽轮机减速器上的对于高速、大功率传动装置中用的齿
6、轮,如汽轮机减速器上的对于高速、大功率传动装置中用的齿轮,如汽轮机减速器上的齿轮,圆周速度高,传递功率大,其运动精度、工作平稳性精齿轮,圆周速度高,传递功率大,其运动精度、工作平稳性精齿轮,圆周速度高,传递功率大,其运动精度、工作平稳性精齿轮,圆周速度高,传递功率大,其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高,特别是瞬时传动比的变化要求小,度及接触精度要求都很高,特别是瞬时传动比的变化要求小,度及接触精度要求都很高,特别是瞬时传动比的变化要求小,度及接触精度要求都很高,特别是瞬时传动比的变化要求小,以减少振动和噪声;以减少振动和噪声;以减少振动和噪声;以减少振动和噪声;n n对于轧钢机、起
7、重机、运输机、透平机等低速重载机械,传递动力对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械,传递动力对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械,传递动力对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械,传递动力大,但圆周速度不高,故齿轮接触精度要求较高,齿侧间隙也应足大,但圆周速度不高,故齿轮接触精度要求较高,齿侧间隙也应足大,但圆周速度不高,故齿轮接触精度要求较高,齿侧间隙也应足大,但圆周速度不高,故齿轮接触精度要求较高,齿侧间隙也应足够大,而对其运动精度则要求不高。够大,而对其运动精度则要求不高。够大,而对其运动精度则要求不高。够大,而对其运动精度则要求不高。HOME第4页,本讲稿
8、共26页渐开线圆柱齿轮的加工误差渐开线圆柱齿轮的加工误差 n n影响上述影响上述影响上述影响上述4 4项要求的误差因素,主要是由于工艺系统中齿轮坯、齿轮项要求的误差因素,主要是由于工艺系统中齿轮坯、齿轮项要求的误差因素,主要是由于工艺系统中齿轮坯、齿轮项要求的误差因素,主要是由于工艺系统中齿轮坯、齿轮机床、刀具三个方面的工艺因素决定的。机床、刀具三个方面的工艺因素决定的。机床、刀具三个方面的工艺因素决定的。机床、刀具三个方面的工艺因素决定的。n n为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的影响,按误差相为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的影响,按误差相为了便于分析齿轮的各种制造误
9、差对齿轮传动质量的影响,按误差相为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的影响,按误差相对于齿轮的方向特征,可分为:对于齿轮的方向特征,可分为:对于齿轮的方向特征,可分为:对于齿轮的方向特征,可分为:n n径向误差、径向误差、径向误差、径向误差、n n切向误差、切向误差、切向误差、切向误差、n n轴向误差轴向误差轴向误差轴向误差n n齿轮刀具铲形面误差;齿轮刀具铲形面误差;齿轮刀具铲形面误差;齿轮刀具铲形面误差;第5页,本讲稿共26页n n径向误差径向误差径向误差径向误差。刀具与被切齿轮之间径向距离的偏差。它是由刀具与被切齿轮之间径向距离的偏差。它是由刀具与被切齿轮之间径向距离的偏差。它是
10、由刀具与被切齿轮之间径向距离的偏差。它是由齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向跳动、齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向跳动、齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向跳动、齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向跳动、齿坯轴或刀具轴的周期变动引起的齿坯轴或刀具轴的周期变动引起的齿坯轴或刀具轴的周期变动引起的齿坯轴或刀具轴的周期变动引起的n n切向加工误差切向加工误差切向加工误差切向加工误差。刀具与工件展成运动遭到破坏或分度不准确而刀具与工件展成运动遭到破坏或分度不准确而刀具与工件展成运动遭到破坏或分度不准确而刀具与工件展成运动遭到破坏或分度不准确而产生的加工误差。产生的加工误差。产生的加工误差。产生的加工误差
11、。渐开线圆柱齿轮的加工误差渐开线圆柱齿轮的加工误差 第6页,本讲稿共26页n n轴向误差轴向误差 刀具与工件的展成运动遭到破坏或分度不准刀具与工件的展成运动遭到破坏或分度不准确而产生的误差确而产生的误差n n齿轮刀具铲形面误差齿轮刀具铲形面误差 由于刀具铲形面的近似造形,或由于其制造由于刀具铲形面的近似造形,或由于其制造和刃磨误差而产生的误差和刃磨误差而产生的误差渐开线圆柱齿轮的加工误差渐开线圆柱齿轮的加工误差 第7页,本讲稿共26页7.2圆柱齿轮传动精度的评定指标及检测圆柱齿轮传动精度的评定指标及检测n n根据齿轮精度要求,把齿轮的误差分成根据齿轮精度要求,把齿轮的误差分成影响运动准确性误影
12、响运动准确性误差、影响运动平稳性误差、影响载荷分布均匀性误差和影差、影响运动平稳性误差、影响载荷分布均匀性误差和影响侧隙的误差响侧隙的误差。并相应提出精度评定指标。并相应提出精度评定指标。n n运动精度的评定指标运动精度的评定指标 n n平稳性的评定指标平稳性的评定指标n n接触精度的评定指标接触精度的评定指标 n n侧隙侧隙的评定指标的评定指标 n n齿轮副精度齿轮副精度的评定指标的评定指标 HOMEHOME第8页,本讲稿共26页1 1、齿距偏差、齿距偏差、齿距偏差、齿距偏差n n单个齿距偏差(单个齿距偏差(单个齿距偏差(单个齿距偏差(f fptpt)在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同
13、心的圆上,实在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上,实在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上,实在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上,实际齿距与理论齿距的代数差。影响齿轮传动的平稳性。际齿距与理论齿距的代数差。影响齿轮传动的平稳性。际齿距与理论齿距的代数差。影响齿轮传动的平稳性。际齿距与理论齿距的代数差。影响齿轮传动的平稳性。n n齿距累积偏差齿距累积偏差齿距累积偏差齿距累积偏差FFpkpkn n任意任意任意任意k 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。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。K
14、 K个齿距累积个齿距累积个齿距累积个齿距累积误差是指误差是指误差是指误差是指K K个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的代数和,个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的代数和,个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的代数和,个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的代数和,K K为为为为2 2到小于到小于到小于到小于Z Z8 8的整数的整数的整数的整数 n n规定规定规定规定FFpkpk是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上 ,如果,如果,如果,如果此项偏差过大,影响平稳行精度。此项偏差过大,影响平稳行精
15、度。此项偏差过大,影响平稳行精度。此项偏差过大,影响平稳行精度。7.2.1轮齿同侧齿面偏差轮齿同侧齿面偏差第9页,本讲稿共26页n n齿距累积总偏差(齿距累积总偏差(齿距累积总偏差(齿距累积总偏差(FFp p)n n齿距累积偏差齿距累积偏差齿距累积偏差齿距累积偏差反映了一转内任意个齿距的最大变化,它反映了一转内任意个齿距的最大变化,它反映了一转内任意个齿距的最大变化,它反映了一转内任意个齿距的最大变化,它直接反映齿轮的转角误差,是几何偏心和运动偏心的综直接反映齿轮的转角误差,是几何偏心和运动偏心的综直接反映齿轮的转角误差,是几何偏心和运动偏心的综直接反映齿轮的转角误差,是几何偏心和运动偏心的综
16、合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确性,是一项综合性的评定项目。但因为只在分度圆上测性,是一项综合性的评定项目。但因为只在分度圆上测性,是一项综合性的评定项目。但因为只在分度圆上测性,是一项综合性的评定项目。但因为只在分度圆上测量,故不如切向综合误差反映的全面。量,故不如切向综合误差反映的全面。量,故不如切向综合误差反映的全面。量,故不如切向综合误差反映的全面。n n见表见表见表见表7 71 17.2.1轮齿同侧齿面偏差轮齿同侧齿面偏差第1
17、0页,本讲稿共26页n n2、齿廓偏差、齿廓偏差 实际齿廓偏离设计齿廓的量,在端平面内切垂直于渐开线齿廓实际齿廓偏离设计齿廓的量,在端平面内切垂直于渐开线齿廓实际齿廓偏离设计齿廓的量,在端平面内切垂直于渐开线齿廓实际齿廓偏离设计齿廓的量,在端平面内切垂直于渐开线齿廓的方向计值。的方向计值。的方向计值。的方向计值。(1 1)齿廓总偏差)齿廓总偏差)齿廓总偏差)齿廓总偏差(Fa)(Fa)包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离。主要影响平稳性精度距离。主要影响平稳性精度距离。主要影响
18、平稳性精度距离。主要影响平稳性精度(2 2)齿廓形状偏差()齿廓形状偏差()齿廓形状偏差()齿廓形状偏差(f ffafa)包容实际齿廓迹线的两条与平均迹线完全相包容实际齿廓迹线的两条与平均迹线完全相包容实际齿廓迹线的两条与平均迹线完全相包容实际齿廓迹线的两条与平均迹线完全相同的曲线间的距离,且两曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。同的曲线间的距离,且两曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。同的曲线间的距离,且两曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。同的曲线间的距离,且两曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。(3 3)齿廓倾斜偏差()齿廓倾斜偏差()齿廓倾斜偏差()齿廓倾斜偏差(f fHaHa)在计值范围的两端与平均
19、齿廓迹线相交的在计值范围的两端与平均齿廓迹线相交的在计值范围的两端与平均齿廓迹线相交的在计值范围的两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离两条设计齿廓迹线间的距离两条设计齿廓迹线间的距离两条设计齿廓迹线间的距离图图图图7-77-7实例实例实例实例7.2.1轮齿同侧齿面偏差轮齿同侧齿面偏差第11页,本讲稿共26页n n3 3、螺旋线偏差、螺旋线偏差、螺旋线偏差、螺旋线偏差n n在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋线的量线的量线的量线的
20、量n n(1)(1)螺旋线总偏差(螺旋线总偏差(螺旋线总偏差(螺旋线总偏差(F F)n n在计值范围内在计值范围内在计值范围内在计值范围内,包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离线迹线间的距离线迹线间的距离线迹线间的距离n n(2)(2)螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差(f(fff)在计值范围内在计值范围内在计值范围内在计值范围内,包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线
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