1、公差配合与技术测量项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五项目五 圆柱齿轮精度的检测圆柱齿轮精度的检测【项目描述项目描述】本项目通过齿轮测量工作任务的教学实施和训练，使学生熟练掌握齿轮参数的单项测量、综合测量，及测量方法选择、测量步骤及所用仪器的使用、零件的合格性判断。项目五 圆柱齿轮精度的检测【知识目标知识目标】1.掌握圆柱齿轮的主要几何参数及标记方法。2.了解齿轮的精度标准。项目五 圆柱齿轮精度的检测【技能目标技能目标】熟练运用齿厚游标卡尺、公法线千分尺检测圆柱齿轮参数。项目五 圆柱齿轮精度的检测【任务描述任务描述】图5-1是齿轮零件图，要求检测齿轮加工后的精度和侧隙是否
2、符合技术要求。图图5-1 零件图零件图法向模数mn2齿数z42压力角 20齿厚及极限偏差s3.142精度等级8(Fp)、7（fpt、F、F）GB/T 10095.1-2008单个齿距极限偏差fpt22m项目五 圆柱齿轮精度的检测【相关知识】【相关知识】国家标准国家标准 本内容主要依据4个我国现行圆柱齿轮标准编写，即GB/T 10095.1-2008圆柱齿轮 精度制 第1部分：齿轮同侧面偏差的定义和允许值、GB/T 10095.1-2008圆柱齿轮 精度制 第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值、GB/Z 18620.1-2008圆柱齿轮 检验实施规范 第1部分:齿轮同侧齿面的检验、GB
3、/Z 18620.1-2008圆柱齿轮 检验实施规范 第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验。项目五 圆柱齿轮精度的检测1.1.直齿国柱齿轮的主要几何参数直齿国柱齿轮的主要几何参数直齿圆柱齿轮的5个基本参数包括:齿数z、模数m、压力角、齿顶高系数h和顶隙系数c*。当它们均为标准值且分度圆上齿厚等于齿槽宽时，这种齿轮称为标准齿轮，如图5-2所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测1.1.直齿国柱齿轮的主要几何参数直齿国柱齿轮的主要几何参数项目五 圆柱齿轮精度的检测2.2.圆柱齿轮的精度标准圆柱齿轮的精度标准(1)齿轮的精度等级1)精度等级GB/T10095.1-2008对单个齿轮规定了13个
4、精度等级，即0,1,2,，12级。其中，02级为发展级，35级为高精度级，68级为中精度级，912级为低精度级。GB/T10095.2-2008对径向综合总偏差Fi和一齿径向综合偏差fi规定了9个精度等级，即4,5,，12级。精度等级的选用。齿轮精度等级的选用应根据齿轮的用途、使用要求及工作条件等，采用计算法和类比法来选取。部分机械采用的精度等级见表5-1。项目五 圆柱齿轮精度的检测2)齿轮精度等级的标注。新标准规定，在文件需叙述齿轮精度要求时，应注明GB/T10095.1-2008或GB/T10095.2-2008。建议标注如下:7GB/T10095.1-2008该标注表示齿轮检验项目的精度
5、等级相同，均为7级精度。7Fp、6(F、F)GB/T10095.1-2008该标注表示齿轮检验项目的精度等级不同，Fp为7级精度，F、F均为6级精度。其他标注方法见示例1和示例2。示例1:7(Fp、fpt)、8(Fa、F)GB/T 10095.1-2008示例2:7(Fi、fi)GB/T 10095.2-21008齿厚偏差的标注是在齿轮工作图右上角的参数表中标出其公称值和极限偏差。项目五 圆柱齿轮精度的检测3)齿轮检测项目的确定。在检测齿轮时，没必要对所有项目全部检测，国家标准规定以下项目不是必检项目:齿廓和螺旋线的形状误差和倾斜偏差V(ff、fH、fffH)、切向综合偏差（Fi、fi）、齿距
6、累积偏差(Fpk),径向综合偏差(Fi、fi)与径向跳动公差(Fr)。在选择齿轮检测项目时，应该考虑与齿轮精度、齿轮的规格、生产规模和设备条件相适应。综上所述，齿轮的必检项目有: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、齿厚偏差。它们分别控制运动的准确性、平稳性、接触的均匀性和齿轮副侧隙。齿距累积偏差Fpk用于高速齿轮的检测。项目五 圆柱齿轮精度的检测2)齿轮副的精度当两个相配合的齿轮工作面接触时，在两个非工作齿面之间必须留有侧隙，以保证齿轮润滑，补偿齿轮的制造误差、安装误差以及热变形等造成的误差。侧隙的大小由中心距以及每个齿轮的实际齿厚控制。当中心距不能调整时，用
7、控制齿轮齿厚的方法获得必要的侧隙，称为基准中心距制。项目五 圆柱齿轮精度的检测1)中心距偏差。指实际中心距对公称中心距的差。标准齿轮的公称中心a=mn(z1+z2)/2。中心距偏差主要影响齿轮副的侧隙，其允许值可参考表5-2来选取。项目五 圆柱齿轮精度的检测2)侧隙及齿厚偏差的确定侧隙的确定。法向侧隙jbn是指当两个齿轮的工作齿面互相接触时，非工作面之间的最短距离，如图5-3所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五 圆柱齿轮精度的检测 齿厚游标卡尺由垂直游标卡尺和水平游标卡尺两部分组成，如图5-5所示。它们的分度值均为0.02mm，读数方法与普
8、通游标卡尺相同。因为测量分度圆弦齿厚时是以齿顶圆为定位基准的，所以首先要调整垂直游标卡尺，使其读数等于实际分度圆齿顶高hy,然后紧固齿高尺螺母，以使测量时hy不变，将齿高尺的尺面靠在被测齿轮的齿顶上，然后移动水平游标，使齿轮水平游标卡尺的两个量爪卡在分度圆弦齿厚处，再从水平的游标尺上读得分度圆弦齿厚 的实测值。项目五 圆柱齿轮精度的检测公法线千分尺(见图5-6)是机械制造中常用的一种计量器具，用于测量外啮合圆柱齿轮的公法线长度。其读数方法与普通千分尺完全一样。其结构与千分尺也基本相同，不同之处是将测量面换成了圆盘，圆盘的直径一般为25mm或30mm。其对测量面的平面度、平行度、表面粗糙度要求较
9、高。项目五 圆柱齿轮精度的检测1.1.准备工作准备工作为控制齿厚减薄量，以获得设计要求的齿轮副侧隙，可以采用齿厚偏差和公法线平均长度偏差这两个评定指标。在实际生产中，大模数齿轮需测量齿厚偏差，中小模数齿轮需测量公法线平均长度偏差。(1)圆柱齿轮的齿厚 齿厚是指在齿轮分度圆上一个轮齿所占的弧长。由于弧长不便于测量，故在实际生产中测量分度圆弦齿厚 来替代测量弧长，如图5-7所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测测量分度圆弦齿厚时，是以齿顶圆为定位基准，需要确定分度圆齿顶高hy项目五 圆柱齿轮精度的检测(2)公法线平均长度公法线长度 是在基圆柱切平面上跨k个齿(对外齿轮)或k个齿槽(对内齿轮)在接触到一个
10、齿的右齿面和另一个齿的左齿面的两个平行平面之间测得的距离，如图5-8所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测项目五 圆柱齿轮精度的检测2.2.测量齿厚测量齿厚计算实际分度圆齿顶高hy,将齿厚游标卡尺的垂直游标尺调整到hy的值。将齿厚游标卡尺置于被测齿轮上，使垂直游标尺与齿顶相接触，然后移动水平游标卡尺的卡脚，使卡脚靠近齿廓，从水平游标卡尺上读出的就是实际弦齿厚 ，如图5-9所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测3.3.测量公法线长度测量公法线长度计算跨齿数k，将公法线千分尺调到比公法线长度的公称值W略大，如图5-10所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测把公法线千分尺测量面插到齿轮的齿槽中，轻轻摆动公法线千分尺，
11、使圆盘靠近齿廓，读出的数值即为该齿轮公法线的实际长度，如图5-11所示。在齿圈上每隔60测量一个实际公法线长度，读数并记录，然后取平均值作为该齿轮的实际公法线长度。4.评定检测结果项目五 圆柱齿轮精度的检测【知识拓展】【知识拓展】1、齿轮的使用要求(1)传递运动的准确性传递运动的准确性是指齿轮在一转范围内，将最大转角误差限制在一定的范围内，以保证从动轮与主动轮运动协调一致，如图5-12所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测(2)传动的平稳性传动的平稳性是指轮齿啮合时瞬时传动比变化稳定或变化不大。瞬时传动比的突然变化会引起齿轮冲击，产生噪声和振动。传动的平稳性用转过一齿产生的最大转角误差表示，如图5-
12、13所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测(3)载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性是指齿轮啮合时，齿面接触良好，载荷分布均匀，从而避免应力集中，减少齿面磨损，提高齿面强度和寿命，如图5-14所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测(4)合理的传动侧隙合理的传动侧隙是指齿轮啮合时，非工作齿面间应存在的间隙，用以贮存润滑油，补偿齿轮的制造与安装误差以及热变形等所产生的误差，保证齿轮传动中不出现卡死或烧伤现象，如图5-15所示。项目五 圆柱齿轮精度的检测2.圆柱齿轮精度的评定指标及检测(1)轮齿同侧齿面偏差1)齿距偏差项目五 圆柱齿轮精度的检测2)齿廓偏差3)切向综合偏差项目五 圆柱齿轮精度的检测4)螺旋线偏差项目五 圆柱齿轮精度的检测(2)径向综合偏差和径向跳动公差1)径向综合偏差:用双啮仪测径向综合偏差如图5-17所示。
