圆柱齿轮传动的互换性

南 华 大 学第六章 圆柱齿轮传动的互换性§6.1 §6.2 §6.3 §6.4 §6.5 齿轮的使用要求与加工误差 单个齿轮的评定指标 齿轮副的评定指标 齿轮的精度设计 齿轮测量

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§6.1 齿轮的使用要求和加工误差(operating requirements for gear transmission)

一、齿轮传动的使用要求二、齿轮的加工误差

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

一、齿轮传动的使用要求1、齿轮传动的主要用途：

圆柱齿轮传动是机械传动的重要组成部分，主要用于传 递运动和动力以及用于分度2、齿轮传动的主要优点：

传动平稳性 ( smooth transmission ) 承载能力强 (strong carrying capacity ) 效率高 ( high efficiency)

使用寿命长 ( long useful life ) 工作可靠 ( better work reliability) 制造工艺成熟( mature manufacture process )

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

直齿轮Spur gear

齿轮传动Gear transmission

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

3、齿轮传动的使用要求 传递运动的准确性——运动精度( motion precision) 齿轮在一转范围内，最大转角误差不超过一定的限度 传递运动的平稳性——平稳性精度(smoothness precision) 齿轮在转一齿范围内，瞬时传递比变化不超过一定的范围

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

载荷分布的均匀性——接触精度(contacting precision) 要求一对齿轮啮合时，工作齿面要保证一定的接触面积 齿侧间隙——为贮存润滑油、补偿齿轮的制造与安装误差以及 热变形引起的尺寸变动，需在齿侧非工作面之间应有一定的间隙 法向侧隙Jbn;圆周侧隙jwt

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

不同用途的齿轮，以上四方面要求的高低也不同：(1)分度齿轮和读数齿轮：要求传递运动的准确性 (2)高速齿轮：要求高的工作平稳性 (3)低速重载齿轮：要求齿面接触均匀 (4)各种齿轮，均要求一定的齿侧间隙：对于工作时需

要反转的读数与分度齿轮，对其侧隙有严格要求

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

二、齿轮的加工误差1、齿轮加工误差的来源 齿轮加工的方法： 仿形法：利用成形刀具加工齿轮； 展成法：根据渐开线齿廓的形成原理加工齿轮，如滚齿、 插齿、磨齿。 齿轮加工误差的主要因素： 几何偏心e几：径向误差的主要来源。 运动偏心e运：切向误差的主要来源。

机床传动链周期误差：传动链中分度机构各元件误差影响， 分度蜗杆的径向和轴向跳动。 滚刀的制造与安装误差。

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

运动偏心： 机床分度蜗 轮加工误差 及安装偏心。

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

具有几何偏心的齿轮

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

具有运动偏心的齿轮

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

2、齿轮加工误差的分类 误差出现周期 长周期：回转一周出现一次，主要由几何偏心和运动 偏心产生；影响传动准确性。 短周期：一个齿距出现一次或多次，由机床传动链和 滚刀制造、安装误差产生；影响传动平稳性。 误差产生方向 径向误差： 切向误差： 轴向误差 误差的种类：齿形误差、齿距误差、齿向误差、齿厚误差

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§6.1

齿轮的使用要求和加工误差

误差方向

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§6.2

单个齿轮的评定指标

一、运动准确性的评定指标 二、运动平稳性的评定指标

三、载荷分布均匀性的评定指标四、齿轮副侧隙的评定指标

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§6.2

单个齿轮的评定指标

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§6.2

单个齿轮的评定指标

一、运动准确性评定指标 1、齿圈径向跳动ΔFr(Fr )

定义 Fr是指在齿圈一转范围内，测头在齿槽内，与齿高中 部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大径向变动量。

作用 主要反映几何偏心，是影响齿轮运动精度的项目。

合格条件ΔFr ≤ Fr 加 “△”表示实际偏差, Fr表示允差

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§6.2

单个齿轮的评定指标

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§6.2

单个齿轮的评定指标

2、公法线长度变动量ΔFw(Fw) 定义 Fw 是指在齿轮一周范围内，跨k个齿的公法线长度的最 大值与最小值之差。 △Fw = Wmax-Wmin △Fw是由运动偏心e运引起， e运来源于机床分度蜗轮 偏心。

合格条件ΔF ≤ FW W

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§6.2

单个齿轮的评定指标