第7章 圆柱齿轮公差与检测

《几何精度规范学》多媒体课件第7章典型传动精度

第7章典型传动精度第7章典型传动的精度

7.1圆柱齿轮传动精度

7.2 螺旋传动

第7章典型传动精度7.1圆柱齿轮传动精度

本节主要内容

一．圆柱齿轮的使用要求

二．圆柱齿轮精度的评定指标

三．圆柱齿轮的配合精度

四．圆柱齿轮精度设计

重点要求

掌握圆柱齿轮的使用要求、精度的评定

指标名称及其符号、掌握配合精度的评定指

标名称及其符号、掌握齿轮精度的表示方法

及其设计方法。

第7章

典型传动精度一、齿轮传动的种类7.1.1 概述

渐开线直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮

齿轮齿条内齿轮曲齿锥齿轮

第7章典型传动精度二、渐开线的形成形成：当一直线沿一个圆的圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹。n K n

A

αk θk

r K

7.1.1 概述K K K K K

b K r r αααθα−=

==tan inv cos 展角压力角n-n ：发生线基圆

第7章典型传动精度

三、齿轮各部分名称和主要参数

3、压力角α

两啮合齿轮齿廓在

接触点处的受力方

向与该点瞬时运动

方向的夹角2、齿数z

分度圆d=mz 齿顶圆

d a =d+2h a =(z

+2 h a *)m 齿根圆

d f =d-2h f =(z-2h a *-2 c *)m

基圆d b =d cos α5、直径4、齿距p

=齿厚s +槽宽e

7.1.1 概述

1、模数m

=齿距p/π

顶隙系数齿顶高系数一般=1

第7章典型传动精度

1、传递运动的准确性（传动准确）

要求齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，以保证主、从动齿轮的运动协调、准确。

为什么齿轮的传动比会变化呢？

由于齿轮的齿距分度不均匀(如加工齿轮时齿坯偏心、齿轮副的安装误差等)产生转角误差，使齿轮啮合过程中传动比不断变化。转角误差曲线一般呈正弦变化规律，一转中最

大的转角误差只出现一次，且误差正、负极值的两

个轮齿相隔约180°。四、齿轮传动的使用要求7.1.1 概述

第7章

典型传动精度

要求齿轮回转过程中瞬时传动比变化尽量小，即要求齿轮在一个较小角度范围内转角误差的变化不得超过一定的限度。以降低冲击和振动。2、传动的平稳性（传动平稳）

7.1.1 概述理论转角转角

误差

第7章典型传动精度要求齿轮啮合时，工作齿面接触良好，载荷

分布均匀，避免载荷集中于局部齿面而造成齿面磨损或折断，以保证齿轮传动有较大的承载能力

和较长的使用寿命。

3、齿面载荷分布的均匀性（承载均匀）

7.1.1 概述磨损折断

第7章

典型传动精度

侧隙即齿侧间隙，是指两齿轮的工作齿面接触

时，非工作齿面之间形成的间隙。

4、合适的侧隙齿轮副的侧隙用来

贮存润滑油，补偿

制造误差、安装误

差、热变形和弹性

变形，防止齿面烧

蚀或卡死。7.1.1 概述

第7章典型传动精度¾分度机构，仪表中读数机构的齿轮，转角误差要求严格，传递运动准确性是主要的；

¾汽车变速箱中的齿轮，为降低振动噪声提高承载能力，传动平稳性和载荷分布均匀性是主要的；¾

低速重载机械（轧钢机、矿山机械、起重机械），

载荷分布的均匀性

要求较高。¾注意：侧隙不属于精度要求。

经常正反转齿轮侧隙要小。上述4项要求中，传递运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性属于精度要求,不同用途的齿轮其侧重点也不同，例如：

7.1.1 概述

第7章典型传动精度

为了保证齿轮的加工精度和必要的侧隙，国家标准对齿轮精度给出了明确的定义和测量方法。一、齿距精度

一、齿距精度

齿距是齿轮分度圆上同侧齿面之间的弧长，齿距偏差影响

传递运动的准确性和传动的平稳性。包括：单个齿距偏差f pt (影响传动的平稳性）

7.1.2 齿轮精度K个齿距偏差(齿距累积偏差)F Pk （影响传递运动的准确性和高速齿轮的传动平稳性）

齿距累积总偏差F P （影响传递运动的准确性）

第7章

典型传动精度f Pt f pt

——在齿轮端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮基准轴线同心的圆上（非分度圆，这样定义方便测

量），实际齿距与理论齿距的代数差（实际值>/<理论值时，为+/-），取其中绝对值最大者。1、单个齿距偏差f pt (影响传动的平稳性，高频误差）

7.1.2 齿轮精度

第7章典型传动精度

2、K个齿距偏差(齿距累积偏差)F Pk （影响传递运动的准确性和高速齿轮的传动平稳性）F Pk ——

任意K

个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差。

K =2～

z /8之间的整数7.1.2 齿轮精度f Pt

F Pk

第7章典型传动精度

3、齿距累积总偏差F P （影响传递运动的准确性，低频误差）

F P ——在齿轮端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮基准轴

线同心的圆上，

任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论弧长的代数差中的最大绝对值。

齿距偏差测量方法

齿距偏差测量方法

7.1.2 齿轮精度齿距偏差允许值见附表7－1

单个齿距偏差f pt

求代数和

第7章典型传动精度二、齿廓精度

二、齿廓精度齿轮的齿廓精度用齿廓（形）偏差（实际齿廓相对于设计齿廓的偏离量）评定，齿轮的齿廓形状是渐开线，因此齿廓偏差也称为齿形偏差。它影响传动平稳性。

设计齿廓

实际齿廓设计齿廓

（修形）7.1.2 齿轮精度齿廓偏差包括：

1. 齿廓总偏差

2. 齿廓形状偏差

3. 齿廓倾斜偏差

第7章

典型传动精度

7.1.2 齿轮精度存在齿廓偏差的齿轮啮合时，齿廓的接触点会偏离啮合线，引起瞬时传动比的变化，从而破坏了传动平稳性，引起冲击、振动和噪声。1、齿顶5、齿根3、实际齿廓迹线（测量齿廓时得到的曲线）4、设计齿廓迹线计值范围：去除了齿顶的倒角和齿根的过度圆角，左图中两条虚线之间。