1、7.17.1 概述概述7.2 7.2 圓柱齒輪同側齒面精度指標圓柱齒輪同側齒面精度指標7.3 7.3 圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指標圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指標7.4 7.4 齒輪的側隙和接觸斑點齒輪的側隙和接觸斑點7.5 7.5 齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線平行度齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線平行度7.6 7.6 圓柱齒輪的精度設計圓柱齒輪的精度設計一、概述一、概述傳遞運動的準確性（運動精度）傳遞運動的準確性（運動精度） 傳動平穩性 要求：齒輪在一齒范圍內瞬時傳動比（瞬時轉角）變要求：齒輪在一齒范圍內瞬時傳動比（瞬時轉角）變化盡量小化盡量小 1.圓柱齒輪傳動的使用要求圓柱齒輪傳動的使用要求要求要

2、求: :從動齒輪在一轉范圍內的最大轉角誤差不超過從動齒輪在一轉范圍內的最大轉角誤差不超過規定的數值規定的數值 , ,以使齒輪在一轉范圍內傳動比的變化以使齒輪在一轉范圍內傳動比的變化盡量小。盡量小。 一、概述一、概述載荷分布的均勻性載荷分布的均勻性 要求：齒輪副嚙合傳動時，非工作齒面間應留有一要求：齒輪副嚙合傳動時，非工作齒面間應留有一定的間隙定的間隙 齒側間隙齒側間隙 要求：必須保證嚙合齒面沿齒寬和齒高方向的實際要求：必須保證嚙合齒面沿齒寬和齒高方向的實際接觸面積，以滿足承載的均勻性要求。接觸面積，以滿足承載的均勻性要求。 1.圓柱齒輪傳動的使用要求圓柱齒輪傳動的使用要求不同工作條件和不同用途

3、的齒輪對上述四項使用要求不同工作條件和不同用途的齒輪對上述四項使用要求的側重點會有所不同。的側重點會有所不同。精密機床、控制系統的分度齒輪和測量儀器的讀數齒輪精密機床、控制系統的分度齒輪和測量儀器的讀數齒輪 汽車、拖拉機和機床的變速齒輪汽車、拖拉機和機床的變速齒輪 起重機械、礦山機械等重型機械中的低速重載齒輪起重機械、礦山機械等重型機械中的低速重載齒輪 汽輪機和渦輪機中的高速重載齒輪汽輪機和渦輪機中的高速重載齒輪 產生齒輪加工誤差的原因很多，其主要來源于齒輪加產生齒輪加工誤差的原因很多，其主要來源于齒輪加工系統中的機床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、工系統中的機床、刀具、夾具和齒坯的加工誤

4、差及安裝、調整誤差。調整誤差。2. 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 按誤差產生的方向按誤差產生的方向 切向誤差切向誤差徑向誤差徑向誤差軸向誤差軸向誤差按誤差在齒輪一轉中出現的次數按誤差在齒輪一轉中出現的次數 長周期誤差長周期誤差短周期誤差短周期誤差二、二、齒輪的評定指標及其測量齒輪的評定指標及其測量 GB/T 10095.1GB/T 10095.120082008輪齒同側齒面偏差的定義和允許輪齒同側齒面偏差的定義和允許值值GB/T 10095.2GB/T 10095.220082008徑向綜合偏差和徑向跳動的定義徑向綜合偏差和徑向跳動的定義和允許值和允許值G

5、B/Z 18620.1GB/Z 18620.14 420082008圓柱齒輪檢驗實施規范圓柱齒輪檢驗實施規范 給出了齒輪評定項目的允許值及規定了檢測齒輪精給出了齒輪評定項目的允許值及規定了檢測齒輪精度的實施規范。度的實施規范。 第一節 圓柱齒輪同側齒面的精度指標 圓柱齒輪同側齒面的精度適用于通用機圓柱齒輪同側齒面的精度適用于通用機械和重型機械中的械和重型機械中的單個漸開線齒輪單個漸開線齒輪， 一般齒輪精度的檢驗項目主要從齒距、一般齒輪精度的檢驗項目主要從齒距、齒形和齒向等三個方面加以檢測，齒形和齒向等三個方面加以檢測，必檢必檢的基的基本參數有單個齒距偏差本參數有單個齒距偏差f pt 、齒距累積

6、總偏差、齒距累積總偏差FP、齒廓總偏差、齒廓總偏差 和螺旋線總偏差和螺旋線總偏差FF單個齒距偏差反映的是齒輪在轉過一個齒距角（單個齒距偏差反映的是齒輪在轉過一個齒距角（360/ z）內的角度變化誤差，當齒輪存）內的角度變化誤差，當齒輪存在單個齒距偏差時，一對齒嚙合完畢而另外一對齒進入嚙合時會有沖擊，將影響齒輪傳在單個齒距偏差時，一對齒嚙合完畢而另外一對齒進入嚙合時會有沖擊，將影響齒輪傳動的平穩性。動的平穩性。第一節 圓柱齒輪同側齒面的精度指標（必檢）一、單個齒距偏差一、單個齒距偏差f pt（ ）ptf 單個齒距偏差指在端截面上，在接近齒高中部的一單個齒距偏差指在端截面上，在接近齒高中部的一個與

7、齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數個與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數差差 F Fp p是指齒輪同側齒面任意圓弧段（是指齒輪同側齒面任意圓弧段（k k=1=1至至k k= =z z）內實際內實際弧長與理論弧長的代數差。它等于齒距累積偏差的最大偏弧長與理論弧長的代數差。它等于齒距累積偏差的最大偏差與最小偏差的代數差差與最小偏差的代數差 二、齒距累積偏差二、齒距累積偏差FPK影響齒輪傳動的準確性。 1.1.齒距累積總偏差齒距累積總偏差F Fp pN123456789A232524262019221925B22C+1+3+2+4-2-30-3+3D+1+4+6+10+8+5+5

8、+2+5N101112131415161718A192321212024251921B22C-3+1-1-1-2-2+2+3-1D+2+3+2+1-2-4+2+5+42.k個齒的齒距累積偏差個齒的齒距累積偏差)(pkpkFF 任意任意k個齒距的實際弧長與理論弧長的代數差個齒距的實際弧長與理論弧長的代數差 理論上它等于這理論上它等于這k個齒距的各單個齒距偏差的代數和。個齒距的各單個齒距偏差的代數和。標準規定一般標準規定一般k等于等于2到不大于到不大于z/8的圓周上評定。的圓周上評定。三、齒廓總偏差三、齒廓總偏差F齒廓總偏差是指在齒輪的端平面上，其計值范圍內，包容實際齒廓總偏差是指在齒輪的端平面上

9、，其計值范圍內，包容實際齒廓曲線的兩條設計齒廓曲線間的法向距離。因為有齒廓總偏齒廓曲線的兩條設計齒廓曲線間的法向距離。因為有齒廓總偏差的齒輪，其齒廓不是標準正確漸開線，不能保證瞬時傳動比差的齒輪，其齒廓不是標準正確漸開線，不能保證瞬時傳動比為常數，所以容易產生振動和噪聲。為常數，所以容易產生振動和噪聲。所以影響傳動平穩性所以影響傳動平穩性四、螺旋線總偏差四、螺旋線總偏差F螺旋線總偏差是指在計值范圍內，包容實際螺旋線的兩螺旋線總偏差是指在計值范圍內，包容實際螺旋線的兩條設計螺旋線跡線間的距離。即在分度圓柱面上，齒寬條設計螺旋線跡線間的距離。即在分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍內（端部倒角部分除外）

10、，包容實際跡線有效部分范圍內（端部倒角部分除外），包容實際跡線且距離為最小的兩條設計跡線之間的端面距離。且距離為最小的兩條設計跡線之間的端面距離。 影響載荷分布均勻性影響載荷分布均勻性二、圓柱齒輪徑向綜合偏差的精二、圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指標及檢測度指標及檢測 齒輪在加工時存在齒坯在機床上的定位齒輪在加工時存在齒坯在機床上的定位誤差、刀具的徑向圓跳動，以及齒坯軸與刀誤差、刀具的徑向圓跳動，以及齒坯軸與刀具軸位置做周期性變化，必將產生齒輪的徑具軸位置做周期性變化，必將產生齒輪的徑向加工誤差。向加工誤差。 齒輪徑向綜合偏差的精度指標有徑向綜齒輪徑向綜合偏差的精度指標有徑向綜合總偏差合總偏差F

11、Fi i、一齒徑向綜合偏差、一齒徑向綜合偏差f fi i和徑向跳動和徑向跳動F Fr r。 是指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時，產品是指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時，產品齒輪的左右面同時與檢測齒輪接觸，轉過一周時出齒輪的左右面同時與檢測齒輪接觸，轉過一周時出現的雙嚙中心距最大值與最小值之差?，F的雙嚙中心距最大值與最小值之差。影響齒輪傳影響齒輪傳遞運動的準確性。遞運動的準確性。合格條件：合格條件： F Fi i F Fi i1.徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi1.1.徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi 被測齒輪被測齒輪測量齒輪測量齒輪指示表指示表記錄器記錄器maxa mina a 2.2.一齒徑向綜

12、合偏差一齒徑向綜合偏差fi 是指產品齒輪嚙合一周時，對應一個齒距角內是指產品齒輪嚙合一周時，對應一個齒距角內（360/z）出現的雙嚙中心距最大變化量。）出現的雙嚙中心距最大變化量。影響影響齒輪傳動平穩性。齒輪傳動平穩性。合格條件：合格條件： fi fimaxa mina a 3.3.徑向跳動徑向跳動Fr 是指測頭依次置于每個齒槽內時，測頭相對是指測頭依次置于每個齒槽內時，測頭相對于齒輪基準軸線的最大與最小徑向距離之差。于齒輪基準軸線的最大與最小徑向距離之差。 相相當于當于Fi。 合格條件：合格條件： Fr Fr影響齒輪傳遞運動的準確性。影響齒輪傳遞運動的準確性。影響傳遞運動準確性：影響傳遞運動

13、平穩性影響載荷分布均勻性：riPKPFFFF徑向跳動徑向綜合總偏差或齒距累積總偏差iptfFf一齒徑向綜合偏差齒廓總偏差單個齒距偏差接觸斑點螺旋線總偏差F三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗1.1.齒輪副最小側隙齒輪副最小側隙 jbnmin 是指兩個相配的齒輪工作齒面接觸時，在兩是指兩個相配的齒輪工作齒面接觸時，在兩個非工作齒面之間所形成的間隙。個非工作齒面之間所形成的間隙。 側隙的作用：側隙的作用： a. 儲存潤滑油儲存潤滑油 b. 補償熱變形。補償熱變形。計算公式：（式中計算公式：（式中 a 為齒輪中心距）為齒輪中心距）)(03. 00005. 006. 0(32m

14、inmmmajnbn三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗2.2.齒厚的評價指標齒厚的評價指標 側隙的大小取決于齒輪安裝的中心距和側隙的大小取決于齒輪安裝的中心距和齒厚的大小。齒厚的大小。三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗2.2.齒厚的評價指標齒厚的評價指標 在制造齒輪時，主要控制齒厚的減薄量在制造齒輪時，主要控制齒厚的減薄量來保證適當的側隙。來保證適當的側隙。三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗2.2.齒厚的評價指標齒厚的評價指標 齒厚：指在分度圓柱上法向平面的齒的齒厚：指在分度圓柱上法向平面的齒的厚度。公稱齒厚厚度。公

15、稱齒厚 Sn 為弧為弧長，長，三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗2.2.齒厚的評價指標齒厚的評價指標齒厚上偏差齒厚上偏差Esns 的計算的計算齒厚下偏差齒厚下偏差Esni 的計算的計算分度圓弦齒高公稱值分度圓弦齒高公稱值 hc 的計算的計算分度圓弦齒厚公稱值分度圓弦齒厚公稱值 Snc 的計算的計算見教材見教材P127。齒輪卡尺齒輪卡尺分度圓弦齒高分度圓弦齒高hc分度圓弦齒高分度圓弦齒高Snc齒輪卡尺齒輪卡尺三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗3.3.公法線長度偏差公法線長度偏差 齒厚偏差還可以通過測量公法線長度偏差齒厚偏差還可以通過測量公法線長

16、度偏差來實現。來實現。 公法線長度公法線長度Wk： 齒輪上齒輪上 k 個輪齒的兩端異向齒廓間所包含個輪齒的兩端異向齒廓間所包含的一段基圓圓弧，即基圓切線段的長度。的一段基圓圓弧，即基圓切線段的長度。5 . 09Zk)5 . 0(cosnnnkinvzkmWnsnsbnscosEEnsnibnicosEEtntancostanntinvinvzz taninv三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗3.3.公法線長度偏差公法線長度偏差三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗3.3.公法線長度偏差公法線長度偏差 公法線長度偏差公法線長度偏差 Ew： 實際公法

17、線長度實際公法線長度 Wa 與公稱公法線長度與公稱公法線長度Wk 之差。之差。 Ew = Wa Wk合格條件：合格條件： Ewi Ew Ews三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗4.4.齒輪的接觸斑點齒輪的接觸斑點 加工好的一對齒輪裝在箱體內或者裝在配加工好的一對齒輪裝在箱體內或者裝在配對嚙合試驗臺上，對嚙合試驗臺上，在輕微受載下，在輕微受載下，運轉后齒運轉后齒面的接觸面的接觸痕跡。痕跡。有效齒寬有效齒寬b有效齒高有效齒高hhc1hc2bc1bc2三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗4.4.齒輪的接觸斑點齒輪的接觸斑點 接觸斑點用沿齒高方向和沿齒

18、寬方向的百接觸斑點用沿齒高方向和沿齒寬方向的百分數來表示。分數來表示。 可以評價可以評價齒輪的載荷齒輪的載荷分布情況分布情況，可用其代可用其代替替 F。有效齒寬有效齒寬b有效齒高有效齒高hhc1hc2bc1bc2三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗三、齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗4.4.齒輪的接觸斑點齒輪的接觸斑點 表表7-5 齒輪裝配后的接觸斑點齒輪裝配后的接觸斑點 GB/Z18620.4-2008四、齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線四、齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線 平行度的精度平行度的精度1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 是指在輪齒加工前供制造齒輪的工件是指在輪齒加工前供制造齒輪的工件。 齒輪坯基準表面的精度

19、對齒輪的加工精度齒輪坯基準表面的精度對齒輪的加工精度和安裝精度影響很大。和安裝精度影響很大。 用控制齒輪坯精度來保證和提高齒輪的加用控制齒輪坯精度來保證和提高齒輪的加工精度是一項有效的技術措施。工精度是一項有效的技術措施。四、齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線四、齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線 平行度的精度平行度的精度1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 齒輪坯主要分兩種形式齒輪坯主要分兩種形式齒輪軸齒輪軸帶孔盤形齒輪帶孔盤形齒輪1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 齒輪軸齒輪軸 a.兩個軸頸直徑尺寸公差，通常按相配滾兩個軸頸直徑尺寸公差，通常按相配滾動軸承的要求確定；動軸承的要求確定；1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 齒輪

20、軸齒輪軸 b.兩個軸頸分別對齒輪基準軸線的徑向圓兩個軸頸分別對齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差：跳動公差： tr = 0.3FP 1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 齒輪軸齒輪軸 c.齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測量齒厚齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測量齒厚的基準、不作測量齒厚的基準）；的基準、不作測量齒厚的基準）；1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 齒輪軸齒輪軸 d.齒頂圓柱面作測量齒厚的基準時，對齒齒頂圓柱面作測量齒厚的基準時，對齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差：輪基準軸線的徑向圓跳動公差： tr = 0.3FP 1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 帶孔盤形齒輪帶孔盤形齒輪 a. 基準孔直徑基準孔直徑尺寸公差；尺寸公差；

21、 b. 基準端面對基準端面對基準軸線的軸向圓基準軸線的軸向圓跳動公差跳動公差 tt = 0.2（Dd /b）F ；tt1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 帶孔盤形齒輪帶孔盤形齒輪 c. 齒頂圓柱面齒頂圓柱面直徑尺寸公差；直徑尺寸公差； d.齒頂圓柱面對齒頂圓柱面對齒輪基準軸線的徑向齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差圓跳動公差 tr = 0.3FP；tr1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 基準面與安裝面的形狀公差（摘自基準面與安裝面的形狀公差（摘自GB/Z18620.3-2008） a. 齒輪坯的公差應減至能經濟地制造的最小值；齒輪坯的公差應減至能經濟地制造的最小值；確定軸線的基準面確定軸線的基準面公公 差差 項

22、項 目目圓圓 度度圓圓 柱柱 度度平平 面面 度度基準為兩個短圓柱基準為兩個短圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準為一個長圓柱基準為一個長圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準為一個短圓柱基準為一個短圓柱和一個端面和一個端面0.06FP 0.06(Dd / b) F1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 表表7-9 齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差齒輪精度等齒輪精度等級級123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9軸尺寸公差軸尺寸公差

23、IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齒頂圓直徑齒頂圓直徑IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 a. 當齒輪的檢測參數精度等級不同時，當齒輪的檢測參數精度等級不同時， 按其中的最高精度等級確定齒坯公差；按其中的最高精度等級確定齒坯公差；1.1.齒輪坯精度齒輪坯精度 表表7-9 齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差齒輪精度等齒輪精度等級級123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9軸尺寸公差軸尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齒頂圓直徑齒頂圓直徑IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT

24、8IT9IT11 b. 當齒頂圓不作測量基準時，其尺寸公差當齒頂圓不作測量基準時，其尺寸公差按按IT11給定，但不得大于給定，但不得大于0.1mn法向模數。法向模數。2.2.齒輪中心距偏差齒輪中心距偏差)(ff實際中心距與公稱中心距之差 3.3.齒輪軸線平行度公差齒輪軸線平行度公差 齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙合的螺齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙合的螺旋線偏差，導致承載能力的下降。旋線偏差，導致承載能力的下降。3.3.齒輪軸線平行度公差齒輪軸線平行度公差 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 的推薦最大值為的推薦最大值為 fFbLf)/(5 . 03.3.齒輪軸線平行度公差齒輪軸線平行度公差

25、 軸線平面內平行度公差軸線平面內平行度公差 的推薦最大值的推薦最大值為為 ffFbLf2)/(4.4.齒輪表面粗糙度的確定齒輪表面粗糙度的確定 輪齒表面的粗糙度將對輪齒的傳動精度輪齒表面的粗糙度將對輪齒的傳動精度（噪聲、振動）、表面承載能力（表面點蝕、（噪聲、振動）、表面承載能力（表面點蝕、膠合和磨損）以及彎曲強度（齒根過渡曲面膠合和磨損）以及彎曲強度（齒根過渡曲面狀況）產生影響。狀況）產生影響。 國標國標GB/Z 18620.4 分別推薦了算術平均偏分別推薦了算術平均偏差差 Ra 和輪廓最大高度和輪廓最大高度 Rz 的極限值。的極限值。 輪齒表面粗糙度標注在齒輪的分度圓上。輪齒表面粗糙度標注

26、在齒輪的分度圓上。 4.4.齒輪表面粗糙度的確定齒輪表面粗糙度的確定 算術平均偏差算術平均偏差Ra的推薦值（摘自的推薦值（摘自GB/Z 18620.4-2008） 等等 級級 Ra（單位：（單位：m）模模 數數 （單位：（單位： mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計圓柱齒輪的精度設計包括：圓柱齒輪的精度設計包括： a. 選擇齒輪的精度等級；選擇齒輪的精度等級； b. 選擇齒輪的檢驗項目；選擇齒輪的檢驗項目； c. 選擇齒坯的尺寸公差、幾何公差和表面選擇齒坯

27、的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度；粗糙度； d. 箱體的精度設計。箱體的精度設計。五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計1.1.齒輪精度等級的標注齒輪精度等級的標注 當齒輪所有檢測項目的公差等級相同時，當齒輪所有檢測項目的公差等級相同時，可標注齒輪精度等級和標準號?？蓸俗X輪精度等級和標準號。 例如：例如： 7 GB/T 10095.1； 8 GB/T 10095.2； 9 GB/T 10095.12。五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計1.1.齒輪精度等級的標注齒輪精度等級的標注 當齒輪檢測項目的公差等級不同時，圖樣當齒輪檢測項目的公差等級不同時，圖樣上可按齒輪傳遞運動準確性、

28、齒輪傳動平穩上可按齒輪傳遞運動準確性、齒輪傳動平穩性和輪齒載荷分布均勻性的順序分別標注它性和輪齒載荷分布均勻性的順序分別標注它們的精度等級及帶括號的對應公差、極限偏們的精度等級及帶括號的對應公差、極限偏差符號和標準號。例如：差符號和標準號。例如： 8（ Fp、fpt、 F）7（ F）GB/T 10095.1；iFifGB/T10095.1、22008分別規定了13個精度等級（雙嚙精度指標公差 和 除外） ，分別用阿拉伯數字0、1、2、3、12來表示。其中0級精度最高，以后各級精度依次降低，12級精度最低iFif 和 分別規定了9個精度等級（4、5、6、12）。5級精度是各級精度的基礎級。五、圓

29、柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計2.2.齒輪精度等級的選擇齒輪精度等級的選擇 五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計2.2.齒輪精度等級的選擇齒輪精度等級的選擇 表表7-12 齒輪精度等級的應用范圍齒輪精度等級的應用范圍產品類型產品類型精度等精度等級級產品類型產品類型精度精度等級等級產品類型產品類型精度精度等級等級產品類型產品類型精度精度等級等級測量齒輪測量齒輪24汽車底盤汽車底盤58拖拉機拖拉機69礦用絞車礦用絞車810金屬切削金屬切削機床機床38通用減速通用減速器器69航空發動航空發動機機48起重機械起重機械710內燃機車內燃機車67載重汽車載重汽車69輕型汽車輕型汽車58農業

30、機械農業機械811 表表7-13 齒輪精度等級的適用范圍齒輪精度等級的適用范圍精精 度度等等 級級圓周速度圓周速度m/s齒面的終加工齒面的終加工工工 作作 條條 件件直齒直齒斜齒斜齒5 級級到到20到到44 精密磨齒精密磨齒;精密滾齒精密滾齒,進而進而擠齒或剃齒的齒輪擠齒或剃齒的齒輪 精密分度機構中或要求極平穩且無噪聲精密分度機構中或要求極平穩且無噪聲的高速工作的齒輪傳動的高速工作的齒輪傳動;精密機構用齒輪精密機構用齒輪;渦輪機齒輪渦輪機齒輪;檢測檢測8級和級和9級齒輪用測量齒級齒輪用測量齒輪輪6 級級到到16到到30磨齒或剃齒磨齒或剃齒 要求最高效率且無噪聲的高速下平穩工要求最高效率且無噪聲

31、的高速下平穩工作的齒輪轉動或分度機構的齒輪傳動作的齒輪轉動或分度機構的齒輪傳動;特特別重要的航空、汽車齒輪別重要的航空、汽車齒輪;讀數裝置用特讀數裝置用特別精密傳動的齒輪別精密傳動的齒輪7 級級到到10到到15 用精確刀具加工的不淬火用精確刀具加工的不淬火齒輪齒輪;對于淬火齒輪必須精對于淬火齒輪必須精整加工整加工(磨齒、擠齒、珩齒磨齒、擠齒、珩齒等等) 增速和減速用齒輪傳動增速和減速用齒輪傳動;金屬切削機床進金屬切削機床進給機構用齒輪給機構用齒輪;減速器用齒輪減速器用齒輪;航空、汽車航空、汽車用齒輪；讀數裝置用齒輪用齒輪；讀數裝置用齒輪8 級級到到5到到10 必要時精整加工必要時精整加工 一般

32、機械制造用齒輪一般機械制造用齒輪;機床傳動齒輪機床傳動齒輪;飛機、飛機、汽車制造業中的不重要齒輪汽車制造業中的不重要齒輪;起重機構用起重機構用齒輪齒輪;農業機械中的重要齒輪農業機械中的重要齒輪;通用減速器通用減速器齒輪齒輪9 級級到到2到到4 無須精整加工無須精整加工 用于其它齒輪用于其它齒輪五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計3.3.齒輪精度設計示例齒輪精度設計示例（帶孔齒輪精度設計示例帶孔齒輪精度設計示例） 已知：兩斜齒輪Z1=27，Z2=103，法面模數mn =2.5mm，法面壓力角 n=20，軸承間跨距L=150 mm，分度圓螺旋角=144211，分度圓直徑 d1=69.784

33、mm, d2=266.215mm，齒寬b2=64mm，轉速n2=379r/min，齒輪內孔直徑d=56mm，大齒輪齒面硬度為200HBS，齒輪材料為45號鋼正火處理。 齒輪的精度設計齒輪的精度設計 a. 選取齒輪精度等級選取齒輪精度等級 求大齒輪的圓周速度求大齒輪的圓周速度 根據根據表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運動準確性選取齒輪傳遞運動準確性傳動平穩性和載荷分布均勻性精度等級都為傳動平穩性和載荷分布均勻性精度等級都為8級級 。smDnv/1028. 510006037926614. 310006022 齒輪的精度設計齒輪的精度設計 b. 選擇齒輪精度檢測指標選擇齒輪精度檢測指標 單

34、個齒距偏差的極限偏差單個齒距偏差的極限偏差 fpt 、齒距累積總公差、齒距累積總公差 Fp、齒廓總公差、齒廓總公差 F和螺旋線總公差和螺旋線總公差 F以及公法線以及公法線長度極限偏差長度極限偏差 Wk 、Ews、Ewi。 查齒輪公差查齒輪公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得： fpt =18m， Fp =70m， F=25m， F=29m。 齒輪的精度設計齒輪的精度設計 c. 計算齒厚極限偏差計算齒厚極限偏差 0.124mm )cos200.062)/(2(0.15tan200.0315 )cos2/()(tannnbnminnjjfEsns 0.250mm snsnssniTEE 齒

35、輪的精度設計齒輪的精度設計 d. 公法線長度計算公法線長度計算 公稱長度公稱長度Wk 96.219mm invz0.5)(kcosnnnkmWmmEEnsnsws117. 0 20cos124. 0cosmmEEnsniwi235. 0 20cos250. 0cos 齒坯的精度設計齒坯的精度設計 a. 尺寸公差設計（尺寸公差設計（查表查表7-9） 測量公法線檢驗側隙，齒頂圓不作為測量基準，測量公法線檢驗側隙，齒頂圓不作為測量基準，取尺寸公差帶代號為取尺寸公差帶代號為271.215h11，不滿足小于，不滿足小于0.1mn，故選擇，故選擇 ；齒輪內孔為安裝基準；齒輪內孔為安裝基準面，取為面，取為5

36、6H7；平鍵槽按平鍵聯結公差標準設計，；平鍵槽按平鍵聯結公差標準設計，取正常聯結，輪轂鍵槽寬度為取正常聯結，輪轂鍵槽寬度為16JS9，槽深為：，槽深為：0 25. 0215.2710.200 0.200 0.200 23 .60)3 . 456()(td 齒坯的精度設計齒坯的精度設計 b. 幾何公差設計（幾何公差設計（查表查表7-7、表、表7-8） 內孔圓柱度公差取內孔圓柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F =3m兩者之中的小值；兩者之中的小值； 齒輪兩端面為軸向定位基準，標注軸向圓跳動齒輪兩端面為軸向定位基準，標注軸向圓跳動公差公差 tt = 0.2（Dd / b）

37、F = 0.2259.9656429=23.559m；圓整；圓整后取為：后取為：tt = 22m = 0.022mm 齒坯的精度設計齒坯的精度設計 b. 幾何公差設計（幾何公差設計（查表查表7-7、表、表7-8） 鍵寬中心面按平鍵聯結公差標準標注對稱度公鍵寬中心面按平鍵聯結公差標準標注對稱度公差，以鍵寬為主參數查差，以鍵寬為主參數查附表附表3-4，取，取 8 級或級或 9 級，級，本例取本例取 9 級為級為 40m。 c. 表面粗糙度設計表面粗糙度設計 因齒面硬度小于因齒面硬度小于350HBS為軟齒面，查為軟齒面，查表表7-11齒面取為齒面取為 Ra=6.3m； 齒頂圓按齒頂圓按附表附表7-5

38、選取選取 Ra=6.3m； 齒坯的精度設計齒坯的精度設計 c. 表面粗糙度設計（表面粗糙度設計（附表附表7-5） 內孔安裝定位需磨削取內孔安裝定位需磨削取 Ra=1.6m； 齒輪軸向兩個定位的端面取齒輪軸向兩個定位的端面取 Ra=3.2m； 鍵寬側面取常用值鍵寬側面取常用值 Ra=3.2m； 鍵槽底面取常用值鍵槽底面取常用值 Ra=6.3m； 其余取其余取 Ra=12.5m。 帶孔齒輪精度設計實例帶孔齒輪精度設計實例五、圓柱齒輪的精度設計五、圓柱齒輪的精度設計3.3.齒輪精度設計示例齒輪精度設計示例（齒輪軸精度設計示例齒輪軸精度設計示例） 已知：兩直齒輪已知：兩直齒輪Z1=32，Z2=89，m

39、=3mm，分度，分度圓壓力角圓壓力角=20，軸承間跨距，軸承間跨距L=130 mm，齒寬，齒寬b1=80mm，轉速，轉速n1=325r/min，小齒輪齒面硬度為，小齒輪齒面硬度為235HBS，齒輪材料為，齒輪材料為45號鋼調質處理，為大批量號鋼調質處理，為大批量生產。生產。 小齒輪軸的精度設計小齒輪軸的精度設計 a. 選取齒輪精度等級選取齒輪精度等級 計算小齒輪的圓周速度計算小齒輪的圓周速度 根據根據表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運動準確性選取齒輪傳遞運動準確性傳動平穩性和載荷分布均勻性精度等級都為傳動平穩性和載荷分布均勻性精度等級都為9級級 。smDnv/236 . 1100060

40、3259614. 310006011 小齒輪軸的精度設計小齒輪軸的精度設計 b. 選擇齒輪精度檢測指標（選擇齒輪精度檢測指標（測量效率要高測量效率要高） 一齒徑向綜合公差一齒徑向綜合公差 fi； 齒輪徑向綜合總公差齒輪徑向綜合總公差 Fi； 齒面接觸斑點；齒面接觸斑點； 公法線長度極限偏差公法線長度極限偏差Wk 、Ews、Ewi。 查齒輪公差查齒輪公差附表附表7-3可得：可得： fi=41m， Fi=102m， 小齒輪軸的精度設計小齒輪軸的精度設計 b. 選擇齒輪精度檢測指標（選擇齒輪精度檢測指標（測量效率要高測量效率要高） 一齒徑向綜合公差一齒徑向綜合公差 fi； 齒輪徑向綜合總公差齒輪徑向綜合總公差 Fi ； 齒面接觸斑點；齒面接觸斑點； 公法線長度極限偏差公法線長度極限偏差Wk 、Ews、Ewi。 查齒輪公差查齒輪公差表表7-5可得：可得： bc1 25%， hc1 50% ， bc2 25%， hc2 30% 。 小齒輪軸的精度設計小齒輪軸的精度設計 c. 計算齒厚極限偏差計算齒厚極限偏差