圓柱齒輪傳動的互換性

上傳人:san****019 文檔編號:20022922 上傳時間:2021-01-26 格式:PPT 頁數(shù):47 大小:1.32MB
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1、第一節(jié) 概 述 性質(zhì):常用件,齒廓部分結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的,其他部分單獨設(shè) 計。用于傳動,傳動效率高。 傳動形式: 圓柱齒輪 傳遞兩平行軸間運動 圓錐齒輪 傳遞兩相交軸間運動 蝸輪、蝸桿 傳遞兩交叉軸間運動 圓柱齒輪 圓錐齒輪 蝸輪蝸桿 要求一對齒輪在嚙合時,在非工作齒面 間要有一定的 齒側(cè)間隙 ,用來貯油、承受 變形。 一、圓柱齒輪傳動的要求 .傳遞運動的準(zhǔn)確性 .傳動的平穩(wěn)性 .載荷分布的均勻性 .齒側(cè)間隙合理性 指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi),最大轉(zhuǎn)角誤差不超過一定的限度。 要求齒輪在轉(zhuǎn)一齒范圍內(nèi),瞬時傳動 比變動不超過一定的限度。 要求一對齒輪嚙合時,工作齒面要保證 一定的接觸面積,從而避免應(yīng)力集中,減

2、少齒面磨損,提高齒面強(qiáng)度和壽命。 傳遞準(zhǔn)確、 傳動平穩(wěn)、 承載均勻、側(cè)隙合理 對齒輪的工作要求: 1.齒輪的加工方法 齒輪副通過輪齒嚙合實現(xiàn)傳動,齒輪的輪齒可用 滾齒 、 插齒 、 剃齒 、 磨齒 等切齒工藝獲得。 2.齒輪的加工誤差 分析 ( 1)偏心 1)幾何偏心:齒輪齒圈軸線與工作軸線不重合。屬于徑向誤差。 齒坯安裝偏心 加工的齒輪形狀 2)運動偏心:齒輪齒距和公法線長度在局部上變長或變短。屬 于切向誤差。 分度蝸輪 6安裝偏心 加工出的齒輪形狀 ( 2)機(jī)床傳動鏈的誤差 當(dāng)蝸桿有安裝誤差,會將誤差帶到被加工的輪齒上, 會產(chǎn)生齒距誤差和齒形誤差。 ( 3)滾刀的加工誤差 滾刀本身的齒形等

3、誤差,必然會被復(fù)映到零件上。 ( 4)滾刀的安裝誤差 使齒輪產(chǎn)生徑向誤差,滾刀刀架導(dǎo)軌或齒坯軸線相 對于工作臺旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜及軸向竄動,使?jié)L到的進(jìn)刀 方向與理論方向不一致,造成齒歪斜,產(chǎn)生齒向誤差。 一、齒輪傳動準(zhǔn)確性的應(yīng)檢指標(biāo)及檢測 1.齒距累積總偏差 Fp 2.齒距累積偏差 Fpk 指在齒輪端平面上,在接近齒高中部的與齒輪基準(zhǔn) 軸線同心的圓上,任意兩個同側(cè)齒面間的實際弧長與公 稱弧長之代數(shù)差的最大絕對值。 齒序 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 F p 1.齒距累積總偏差 Fp 齒距分布不均勻 指在齒輪端平面上,在接近齒高中部的與齒輪基準(zhǔn) 軸線同心的圓上,任意 K個齒

4、距的實際弧長與公稱弧長 的代數(shù)差。 2.齒距累積偏差 Fpk 合格條件: Fp Fp -Fpk Fpk+ Fpk 注意: 對于一般齒輪傳動,不需要評定 Fpk。 對于齒數(shù)較多且精度要求很高的齒輪,要求評定一段 齒范圍內(nèi)( k個齒距范圍內(nèi))的齒距累積偏差 Fpk。 ( 1) 絕對測量法 :把實際 齒距直接與理論齒距比較 ,以獲得齒距偏差的角度 值或線性值。 3.檢測方法: 3.檢測方法: ( 2)相對測量法:使用雙測 頭式齒距比較儀測量。 缺點:測量基準(zhǔn)不是被測齒 輪的基準(zhǔn)軸線,測量精度受 被測齒輪齒頂圓柱面對其基 準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動的影響 。 二、影響傳動平穩(wěn)性應(yīng)檢指標(biāo)及檢測 在分度圓上(允許

5、在齒高中部測量), 實際齒距與公稱齒距之差。公稱齒距是指 所有實際齒距的平均值 。 包容實際齒廓工作部分且距 離為最小的兩條設(shè)計齒廓之 間的法向距離是齒廓總偏差 是指實際齒廓對設(shè)計齒廓的 偏離量 ( 1) fpt 與 Fp、 Fpk是用 同一量具測量的,用 所測量得到的各個實 際齒距的平均值作為 理論齒距。 ( 2) F 通常用漸開線測量儀 來測量。 評定齒輪傳動平穩(wěn)性 的精度時,應(yīng)在被測 齒輪圓周上測量均勻 分布的三個輪齒或更 多的輪齒左右齒面的 輪廓總偏差,取其中 的最大值作為評定值 。 合格條件 fpt在 fpt之間 FmaxF 三 、 輪齒載荷分布均勻性的應(yīng)檢指標(biāo)及 檢測 1.在齒寬方

6、向是螺旋線總偏差 F 2.在齒高方向是傳動平穩(wěn)性的應(yīng)檢 指標(biāo) 1.在齒寬方向是螺旋線總偏差 F 在基圓柱的切 平面內(nèi) , 在齒寬工 作部分范圍內(nèi)包容 實際螺旋線且距離 為最小的兩條設(shè)計 螺旋線之間的法向 距離為螺旋線總偏 差 。 3.檢測方法 通常使用螺旋線偏 差測量儀來測量 。 評定輪齒載荷分 布均勻性的精度時, 應(yīng)在被測齒輪圓周上 測量均勻分布的三個 輪齒或更多的輪齒左 右齒面的螺旋線總偏 差,取其中的最大值 作為評定值。 四 、 評定齒輪齒厚減薄量用的側(cè)隙指標(biāo) 及檢測 1.齒厚偏差 Esn (極限偏差 Esns,Esni) 2.公法線平均長度偏差 Ew (極限偏差 Ews, Ewi) 1

7、.齒厚偏差 Esn (極限偏差 Esns,Esni) 指在分度圓柱面上齒厚的實際值與其公稱值之差。 通常測量弦 齒厚。 齒厚偏差檢測 ( 1)使用游標(biāo)測齒卡尺來測量 ( 2)測量的參數(shù)為弦齒厚 ( 3)缺點: 以齒頂圓為測量基準(zhǔn) ,因而,測量精度受齒頂 圓精度影響大。 2.公法線長度偏差 Ew(極限偏差 Ews, Ewi) W= mcos 3.14( k-0.5) +zinv 2x msin 式中: k為跨齒數(shù); m 為模數(shù); Z為齒 數(shù); inv為漸開 線函數(shù), inv20 =0.014904 指實際公法線長度 W與公稱公法線長度之差。 k = Z / 180 +0.5 與測量齒厚相比,測量

8、公法線長度的測量精度不 受齒頂圓直徑偏差和齒頂圓柱面對齒輪基準(zhǔn)軸線的徑 向圓跳動的影響,因而,應(yīng)優(yōu)選測量公法線長度。 注意: 第四節(jié) 評定齒輪精度時可采用的指標(biāo) 及檢測 用某種切齒方法生產(chǎn)第一批齒輪時,為了掌握 該齒輪加工后的精度是否達(dá)到規(guī)定的要求,需要按 第三節(jié)所述的應(yīng)檢精度指標(biāo)對齒輪進(jìn)行檢測。合格 后,在工藝條件不變的條件下,用這種切齒方法繼 續(xù)生產(chǎn)圖樣的齒輪時,以及作分析研究時,可以用 下列的指標(biāo)來評定齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性和傳動平穩(wěn) 性的精度。 Fi是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時,在 被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi),實際圓周位移與理論圓周位移之差的總幅度值。 1.切向綜合總偏差 Fi和一齒切向

9、綜合偏差 fi fi指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合 時,在被測齒輪一齒距角內(nèi)實際圓周位移與理論圓周 位移之差的最大幅度值,以弧長計。 360 轉(zhuǎn) 角 誤 差 轉(zhuǎn)角 Fi fi 在齒輪一周內(nèi),測頭在齒槽內(nèi)于齒高中部雙面接觸,測頭 相對于齒輪軸線的最大變動量。 2.齒圈徑向圓跳動 Fr(公差 Fr) 3.徑向綜合總偏差 Fi (公差 Fi )和一齒 徑向綜合偏差 fi 是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時,在被測齒 輪一轉(zhuǎn)內(nèi),雙嚙中心距的最大變動量。 適用 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于漸開線圓柱齒輪 精度 等級 標(biāo)準(zhǔn)對齒輪規(guī)定了 13個精度等級, 0級最高, 12級最低。 精度等級的選擇 根據(jù)

10、用途、使用條件、經(jīng)濟(jì)性確定主要項目的精度等 級。然后再確定其他項目的精度等級。精度等級的選擇有 類比法、表格法及計算法,一般采用類比法。 對 Fi、 fi分別 規(guī)定 了 9個精度等級, 4、 5、 6-12級。 5 級精度是各級精度中的基礎(chǔ)級。 1.根據(jù)使用要求不同,允許三項精度指標(biāo)選用不同的等級 。但在同一項應(yīng)檢指標(biāo)內(nèi),各項公差與極限偏差應(yīng)保持相 同的精度等級。 2.齒輪副中兩個齒輪的精度等級一般取同級,也允許取成 不同等級。此時按精度較低者確定齒輪副等級。 3.分度、讀數(shù)齒輪主要要求是傳遞運動準(zhǔn)確性,即控制齒 輪傳動比的變化,可根據(jù)傳動鏈要求的準(zhǔn)確性選擇第 項 精度等級。而第 項的誤差是第

11、 項誤差的組成部分,相 互關(guān)聯(lián),一般可取同級。分度、讀數(shù)齒輪對傳遞功率要求 不高,第 項的可低一級。 4.對高速動力齒輪要求 控制瞬時傳動比 的變化,應(yīng)首先選 擇第 項的精度級。當(dāng)速度很高時第 項的精度可取同級 ,速度不高時可選稍低等級。為保證一定的接觸精度要求 ,故第 項精度不宜低于第 項。 5.對 承載齒輪 要求載荷在齒寬上均勻分布,應(yīng)首先確定第 項的精度等級,第 、 項的精度可稍低,低速重載時 第 項的可稍低于第 項,中速輕載時則采用同級精度。 6.三項精度要求選不同精度時以不超過一級為宜。 齒輪精度的圖樣標(biāo)注 例: 7GB/T10095.1-2001 表示所有精度指標(biāo)的公差精度等級同為

12、 7級。 例: 8(Fp、 fpt、 F)、 7( F) GB/T10095.1-2001 表示齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性的精度等級為 8級;齒輪傳 動平穩(wěn)性精度等級為 8級;輪齒載荷分布均勻性的精度等 級為 7級。 齒輪精度的圖樣標(biāo)注 GB/T10095-88 第 公差 組等級 第 公差 組等級 第 公差組等級 齒厚上偏差 Ess 齒厚下偏差 Esi 1) 7FL GB10095-88 2) 7-6-6GM GB10095-88 第六節(jié) 齒輪副的誤差及公差 一對齒輪中心距偏差和軸線平行度誤差對齒輪傳動的 要求都有影響。前者影響側(cè)隙大小,后者影響載荷分布均 勻性。 一、齒輪副中心距極限偏差 fa 是指

13、在箱體兩側(cè)軸承跨距 L的范 圍內(nèi),齒輪副兩條軸線之間的實 際距離與公稱中心距之差。 二、軸線平行度公差 軸線平面上的平行度誤差是指實際被測軸線在軸線 平面上的投影對基準(zhǔn)軸線的平行度誤差 三、齒輪副的接觸斑點 是指對安裝好的齒輪副,在輕微制動下,運轉(zhuǎn)后齒面 上分布的接觸擦亮痕跡。 接觸痕跡的大小 在齒面展開圖上用百 分比計算 第八節(jié) 圓柱齒輪精度設(shè)計及應(yīng)用 例題解: 1.確定齒輪的精度等級 小齒輪的分度圓直徑 d1=60.606 大齒輪的分度圓直徑 d2=239.394 公稱中心距 a=150 齒輪圓周速度 v=1.04m/s. 查 表 12-9、 10,選取 第 1項精度為 8級 ,確定 第

14、2項精度為 8級 , 第 項定為 7級 。小齒輪精度等級為 8-8-7。 2.確定齒輪的應(yīng)檢指標(biāo)公差 查表 12-5,大齒輪的四項應(yīng)檢精度指標(biāo)的公差為: Fp=0.070 fpt= 0.018 F=0.025 F =0.021. 3.確定公稱齒厚及極限偏差 齒厚上偏差 =-0.061 齒厚下偏差 =-0.174 4.確定公稱公法線長度及極限偏差 W= 87.552 EWs=Esns cosn - 0.72Fr sinn =-61 cos20 - 0.72 56sin20 =-71m EWm=Esni cosn + 0.72Fr sinn =-174 cos20 + 0.72 56sin20 =-150m 則,公法線長度為 87.552 -0.071 -0.150 圖樣標(biāo)注 標(biāo)題欄 模數(shù) mn 3 齒數(shù) z 79 壓力角 20 螺旋角及方向 8 634” 精度等級 8-8-7 GB/T10095.1-2001 齒距累積總公差 Fp 0.070 單個齒距極限偏差 fpt 0.018 齒廓總公差 F 0.025 螺旋線總公差 F 0.021 公法線 長度 跨齒數(shù) k 10 公稱值 W 87.552 極限偏 差 Ews -0.071 Ewi -0.150 配偶齒輪齒數(shù) z 20 中心距及極限偏差 a 150 0.032

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