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1、PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：,互换性与测量技术,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿轮传动的基本要求齿轮的加工误差及其分类圆柱齿轮的误差项目渐开线圆柱齿轮精度标准检查项目的选择齿轮精度的检测,2,2,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,本任务要求对圆柱齿轮的精度进行检测。,图7-1 圆柱齿轮实物图,图7-2 圆柱齿轮零件图,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,传递运动的准确性就是要求从动齿轮在
2、一转范围内的最大转角误差不超过规定的数值，以使齿轮在一转范围内传动比的变化尽量小，从而保证从动轮与主动轮运动协调一致，满足传递运动的准确性要求。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定的间隙，用以储存润滑油，补偿齿轮的制造误差、安装误差以及热变形和受力变形，防止齿轮传动时出现卡死或烧伤现象。不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求的侧重点会有所不同。例如，读数装置和分度机构的齿轮主要要求传递运动的准确性，以保证从动轮与主动轮运动的协调性；汽车、拖拉机和机床的变速齿轮主要要求
3、传动平稳性，以减小振动和噪声；起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮主要要求载荷分布的均匀性，以保证足够的承载能力；汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮，对传递运动的准确性、传动平稳性和载荷分布的均匀性均有较高的要求，同时还应具有较大的间隙，以储存润滑油和补偿受力产生的变形.,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿轮加工误差主要来源于齿轮加工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差及安装、调整误差。现以滚齿机加工齿轮为例（如图7-3所示）分析产生齿轮加工误差的主要因素。,图7-3 滚齿机加工齿轮,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测
4、,3,滚刀误差包括制造误差与安装误差(如图7-3中的ed)。滚刀本身的齿距、齿形、基节有制造误差时，会将误差反映到被加工齿轮上，从而使齿轮基圆半径发生变化，产生基节偏差和齿形误差。齿轮加工中，滚刀的径向跳动使得齿轮相对滚刀的径向距离发生变动，引起齿轮径向误差。滚刀的轴向窜动使得齿坯相对滚刀的转速不均匀，产生切向误差。滚刀安装误差破坏了滚刀和齿坯之间的相对运动关系，从而使被加工齿轮产生基圆误差，导致基节偏差和齿廓偏差。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）齿廓误差。齿廓误差指加工出来的齿廓不是理论的渐开线。其原因主要有刀具本
5、身的刀刃轮廓误差及齿形角偏差、滚刀的轴向窜动和径向跳动、齿坯的径向跳动以及在每转一齿距角内转速不均等。（2）齿距误差。齿距误差指加工出来的齿廓相对于工件的旋转中心分布不均匀。其原因主要有齿坯安装偏心、机床分度蜗轮齿廓本身分布不均匀及其安装偏心等。,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）径向误差。径向误差指沿被加工齿轮直径方向(齿高方向)的误差。由切齿刀具与被加工齿轮之间径向距离的变化引起，如图7-4所示。,图7-4 齿轮误差的方向,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,传递运动准确性
6、主要是控制齿距偏差。（1）齿距累积总偏差F p（公差F p）。齿距累积总偏差是指齿轮同侧齿面任意圆弧段（k=1至k=z）内实际弧长与理论弧长的最大差值，如图7-5所示。若 F p F p，则F p 合格。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,图7-5 齿距累积总偏差和齿距累积偏差,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）切向综合总偏差Fi（公差Fi）。切向综合总偏差指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合检验时，在被测齿轮一转范围内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值，如图7-6所示，以分度圆弧长计值。,图7-6 切向综合总偏差曲线,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七
7、减速器齿轮公差配合与检测,径向综合总偏差可用双面啮合仪来测量，其工作原理如图7-7（a）所示。测量时将被测齿轮安装在固定轴上，将理想的标准齿轮安装在可左右移动的滑座轴上，借助于弹簧的弹力，使两齿轮紧密地双面啮合。当齿轮啮合传动时，由指示表读出两齿轮中心距的变动量。,图7-7 双啮仪测量径向综合偏差,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（3）齿圈径向跳动Fr（公差Fr）。齿圈径向跳动Fr是指在齿轮一转范围内，测头（球形、圆柱形、砧形）在尺槽内与齿高中部双面接触，测头相对于基准轴线的最大和最小径向距离之差，如图7-8所示。Fr主要反映由于齿坯偏心引起的齿轮径向长周期误差。可用齿圈径向跳动检查仪测量。
8、,图7-8 齿圈的径向跳动,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）单个齿距偏差f pt（极限偏差f pt）。单个齿距偏差是指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，如图7-9所示。,图7-9 单个齿距偏差,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,(2)齿廓总偏差F(公差F)。齿廓总偏差是指在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离，如图7-10（a）所示。,图7-10 齿廓偏差,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）齿廓形状偏差ff。齿廓形状偏差是指在计算范围内，包容实
9、际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的迹线间的距离，且两条迹线与平均齿廓迹线的距离为常数，如图7-10（b）所示。（2）齿廓倾斜偏差f H。齿廓倾斜偏差是指在计算范围内，两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离，如图7-10（c）所示。,3,（3）基圆齿距偏差f pb。在GB/T 10095.12008中没有定义f pb 这个评定参数，而在GB/Z 18620.12008中给出了这个检验参数。它是指实际基圆齿距与公称基圆齿距的代数差，如图7-11所示。,图7-11 基圆齿距偏差,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,（5）一齿径向综合偏差fi（公
10、差fi）。当产品齿轮啮合一整圈时，对应一个齿轮（360/z）的径向综合偏差值fi是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮转过一个齿距角内，双啮中心距的最大变动量。在双啮仪上测量径向综合总偏差的同时可以测出一齿径向综合偏差，见图7-7中小波纹的最大幅值。一齿径向综合偏差主要反映了短周期径向误差（基节偏差和齿廓偏差）的综合结果，但由于这种测量方法受左、右齿面误差的共同影响，评定传动平稳性不如一齿切向综合偏差精确。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,螺旋线总偏差F 是指在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离。如图7-12（a）所示
11、，图中为基准面，为非基准面，b为齿宽或两端倒角之间的距离，L 为螺旋线计值范围。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）螺旋线形状偏差 ff。螺旋线形状偏差指在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均螺旋线迹线的距离为常数，如图7-12（b）所示。（2）螺旋线倾斜偏差 f H。螺旋线倾斜偏差指在计值范围内，两端与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离，如图7-12（c）所示。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,图 7-12 螺旋线偏差,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿厚偏差是指在分度圆柱上，齿厚的实际值s na 与公称齿厚s n
12、之差，如图7-13所示。齿厚上偏差代号为E sns，下偏差代号为E sni，E na 应用于大模数齿轮侧隙的评定。,图7-13 齿厚偏差,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,E wn 是指在齿轮一周内，公法线长度的平均值与设计值之差，是反映齿厚减薄量的另一种方式。对于=20的标准直齿圆柱齿轮，公法线长度的公称值可由下式求得，即 Wk=m2.952(k0.5)+0.014z式中，k=z/9+0.5（取整数）。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,国家标准对渐开线圆柱齿轮除Fi和fi（Fi和fi规定了412共9个精度等级）以外的评定项目规定了0，1，2，3，12共13
13、个精度等级，其中0级精度最高，12级精度最低。在齿轮的13个精度等级中，02级一般的加工工艺难以达到，属于未来发展级；35级为高精度级；69级为中等精度级，使用最广；1012级为低精度级。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,计算法是根据整个传动链的精度要求，通过运动误差计算确定齿轮的精度等级；已知传动中允许的振动和噪声指标，通过动力学计算确定齿轮的精度等级；根据齿轮的承载要求，通过强度和寿命计算确定齿轮的精度等级。计算法一般用于高精度齿轮精度等级的确定。,类比法是根据生产实践中总结出来的同类产品的经验资料，经过对比选择精度等级。在实际生产中，类比法较为常用。,
14、项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,在检验中，没有必要测量全部轮齿要素的偏差，有些测量项目可以代替另一些项目。在现行的国家标准中，没有公差组和检验组组合的概念。GB/T 10095.12008明确规定评定齿轮精度等级的必检项目为同侧齿面的齿距累积偏差F pk、单个齿距偏差fpt、齿廓总偏差F和螺旋线总偏差F的允许值。如果是高速齿轮，一般工作时分度圆线速度大于15 m/s，再加检验齿距累积偏差F pk。其余的非必检项目根据实际需要可以由采购方和供货方协商加以确定。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿距偏差通常是在万能测齿仪、齿距仪或光学分度头上测量，测量
15、的方法有绝对法和相对法两种，但较为常用的是相对法。相对法的测量仪器有万能测齿仪、半自动齿距仪、上置式齿距仪和旁置式齿距仪等。万能测齿仪测量齿距偏差的简图如图7-14所示。,图7-14 万能测齿仪测量齿距偏差简图,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,图 7-15 齿厚游标卡尺测量齿厚偏差,3,测量步骤如下。（1）计算求出弦齿高h与弦齿厚s。（2）将弦齿高h尺寸在垂直游标尺上定位。即用微调螺钉将垂直游标尺的高度定位（调整）到所要求的弦齿高h尺寸上，并紧固螺钉。（3）将齿厚游标卡尺置于被测齿轮的单个轮齿上，使齿厚游标卡尺的垂直游标
16、尺的顶端与单个轮齿齿顶正中接触，然后移动其水平游标尺，使其两量爪与齿廓接触，从水平游标尺上读出分度圆弦齿厚的实际尺寸。（4）分别在齿轮圆周三等分上（间隔120）进行测量。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,（5）将分度圆实际齿厚减去公称齿厚即为分度圆齿厚偏差。对于标准直齿圆柱齿轮，令齿轮模数为m，齿数为z，则分度圆弦齿高公称值h和弦齿厚公称值 s按下式计算。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,测量齿厚偏差的步骤如下。（1）用外径千分尺测量齿顶圆实际直径，通过计算确定齿轮模数m。（2）计算公称弦齿厚和实际分度圆弦齿高。（3）根据确定的值，将垂直游标尺准确地定位到弦齿高处，并把螺钉固紧。,
17、项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,（4）将齿厚游标卡尺置于齿轮上，使垂直游标尺的顶端与齿顶圆接触，然后将量爪靠近齿廓，从水平游标尺上读出分度圆弦齿厚的实际值，测量时一定使量爪测量面与被测齿面保持良好接触，否则将产生较大的测量误差。接触良好与否可以用透光法加以判断。（5）在齿轮圆周的几个等距离位置上重复测量45次，取平均值。（6）判断齿厚偏差是否合格。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,公法线的长度可用公法线千分尺测量,如图7-16所示为用公法线千分尺测量公法线长度。公法线千分尺是在普通千分尺上安装两个大平面测头，其读数方法与普通千分尺相同。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,图7-16 公
18、法线平均长度偏差检测,3,测量公法线平均长度偏差的步骤如下。（1）确定被测齿轮的跨齿数k，并计算公法线的公称长度（即设计长度）Wk。（2）根据公法线公称长度 Wk 选取适当规格的公法线千分尺并校对零位。（3）测量公法线长度。根据选定的跨齿数k用公法线千分尺测量沿被测齿轮圆周均布的5条公法线长度。（4）根据测量的公法线长度值计算公法线平均长度偏差Ewn。计算出5个实际公法线长度的平均值Wka,然后用其减去公称公法线长度即为公法线平均长度偏差ewn。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,径向综合误差Fi在双啮仪上检测，如图7-17所示，它能测量圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮副。,图7-17 用双啮仪测量径
19、向综合偏差1底座；2刻度尺；3锁紧手柄；4游标尺；5固定滑板；6偏心手轮；7浮动滑板；8指示表；9标准齿轮；10齿轮螺母；11心轴；12被测齿轮；13调整位置手轮,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,测量径向综合偏差的步骤如下。（1）将仪器各工作表面、被测齿轮、理想精确或标准齿轮擦净，待安装。（2）把控制浮动滑板7的手柄拨到正上方，装上指示表8，使指针转过一圈后用螺钉紧固，并调整百分表使指针与零线重合，然后将手柄拨到左边。（3）转动偏心手轮6把固定滑板5调整到两齿轮的理论中心距（刻度尺2和游标尺4的示值），再用固定滑板5前的手柄锁紧。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,（4）安装标准齿轮
20、9，并固定齿轮螺母10，将被测齿轮12安装在心轴11上，然后将锁紧手柄3拨到右侧，使浮动滑板7靠向固定滑板5，保证标准齿轮和被测齿轮紧密啮合。（5）用手轻微而均匀地转动被测齿轮，在转动一周或一齿的过程中观察指示表的示值变化，该变化量就是一转或一齿内中心距变动量，转动一周中指示表的最大值和最小值之差即为该齿轮的径向综合误差。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿圈径向跳动误差Fr可以用齿圈径向跳动检查仪，也可用万能测齿仪等具有顶针架的仪器测量。如图7-18所示为齿圈径向跳动检查仪外形图。心轴装入被测齿轮6后，安装在左右顶针5之间，两顶针架在滑板1上。转动手轮2可使滑板1及其上承载物一起左右移动。
21、在底座后方的螺旋立柱10上有一表架，百分表8装在表架前弹性夹头中。拨动抬升器11可使百分表测头7放入齿槽或退出齿槽，齿圈径向跳动检查仪附有不同直径的测头，用于测量各种模数的齿轮。另外它附有各种杠杆，用于测量锥齿轮和内齿轮的齿圈径向跳动。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,图7-18 齿圈径向跳动检查仪1滑板；2手轮；3、4、9螺钉；5顶针；6被测齿轮；7测头；8百分表；10螺旋立柱；11抬升器；12测量支架；13调节螺母,测量步骤如下。（1）根据被测齿轮的模数选取合适的测头，并将测头装在百分表测杆的下端。（2）将被测齿轮6套在心轴上（零间隙），并装在齿圈跳动检
22、查仪两顶针5之间，松紧合适（无轴向窜动，又能转动自如），锁紧螺钉4。（3）转动手轮2，移动滑板1，使被测齿轮齿宽中间处于百分表测头的位置，锁紧螺钉3。压下抬升器11，然后转动调节螺母13，调节表架高度，但勿让表架转位，放下抬升器11，使测头与齿槽双面接触，并压表0.20.3 mm,然后将表调至零位。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,3,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,阅读被测齿轮零件图，查阅国家标准写出7(Fp、fpt、F）,6(F、Ewn）GB/T 10095.12008、8(Fi)、7（fi）GB/T 10095.22008中各检测项目的偏差。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,（1）
23、清洗齿轮。（2）选择测头，调整、校正计量器具。（3）分别测量齿距累积总偏差Fp、单个齿距偏差fpt、齿廓总偏差F、螺旋线总偏差F、公法线平均长度偏差Ewn、径向综合总偏差Fi 以及一齿径向综合偏差f i。（4）判断齿轮精度的合格性。（5）出具检测报告。（6）清洗齿轮，上防锈油。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,齿轮的精度检测相对比较复杂，涉及的检测工具较多，同学们在完成检测后，首先自己检查一下检测方案。齿距偏差的数据处理要认真核对，双齿啮合仪的读数要注意游标上的刻度值。小组内的同学自检，小组间的可互查，检查根据检测数据对零件的合格性的判断是否正确等，如发现有不合理的请予以改正。,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,项目七 减速器齿轮公差配合与检测,谢谢观赏,Thanks for your attention,
