7.6 7.6 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及渐开线圆柱齿轮传动的互换性及标准标准

一、基本要求 1 ）传递运动的准确性 2 ）传动的平稳性 3 ）载荷分部的均匀性 4 ）齿侧间隙的合理性

7.6.1 齿轮传动的要求及加工误差

4. 分度蜗杆偏心 4e

二、齿轮的加工误差

1e1.齿坯安装偏心

2e2. 分度蜗轮偏心

3e3. 刀具安装偏心

1e1. 齿坯安装偏心 长周期、径向误差

2e2. 分度蜗轮偏心

长周期、切向误差

3e3. 刀具安装偏心

短周期、径向误差

4. 分度蜗杆偏心 4e短周期、切向误差

7.6.2 影响齿轮传动的误差和公差一、影响传动准确性的精度指标 （第一公差组）

1. 切向综合误差 及其公差

被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合传动时，在被测齿轮一转内，被测齿轮实际转角与理论转角的最大差值。

'iF '

iF

特点： 1 、从运动准确性来说，该指标最能反映该齿轮的性能； 2 、它的误差曲线是连续的； 3 、用单啮仪才能测量； 4 、 fpi fFF

2.齿距累积误差 及其公差PF

PF

指在分度圆上，任意两个同侧齿

面间实际弧长与公称弧长的最大差值

（取绝对值）。

齿距累积的最大误差必然会引起齿轮在一转中的最大转角误差。 它的误差曲线是不 连续的；常用齿距仪、万能测齿仪、光学分度头等仪器，通过相对法或绝对法进行测量。

3. 齿圈径向跳动 及其公差rF rF

在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。

这一误差只代表齿轮运动误差中的径向分量，它必须和运动误差中的切向

分量综合起来成为运动误差的全部，所以它是一个单项指标。

齿圈的轴线 O

基准孔的轴线 O’

4. 径向综合误差 及其公差''iF ''

iF

被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合转动时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。

径向综合误差也只反映出运动误差中的径向分量，所以也是单项指标，且和齿圈径向跳动可以互相替代。由于双啮仪比单啮仪要简单得多，而被测齿轮回转一周即可测出双啮中心距 a的最大变动量。它的效率比测齿圈径向跳动为高，故运用于大批量生产。

5.公法线长度变动

及其公差 WF

WF

在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。

minmax WWFW

运动偏心引起齿轮上各处公法线长度不等，用公法线长度变动反映这一误差，它可用公法线量仪或齿轮干分尺测量。

公法线长度变动公差 (Fw)的数值见表 7． 39。

二、影响传动平稳性的精度指标

1.一齿切向综合误差 及其公差 （第二公差组）

'if '

if

指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内实际转角与公称转角之差的最大值。既在切向综合记录曲线上，小波纹的最大幅度值。

2. 一齿径向综合误差 及其公差 ''if''

if

指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，双啮中心距的最大变动量。既在径向综合误差记录曲线上，小波纹的最大幅度值。

3. 齿形误差 及其公差 ff

ff

指在端面上齿形工作部分内（齿顶倒棱

部分除外），包容实际齿形的两条最近的设

计齿形的法向距离。

齿形误差影响齿廓面在啮合过程中使接触点偏离啮合线。接触点

处的法线和两齿轮中心联线的交点经常变化从而引起传动比的波动。

用各种形式的渐开线检查仪进行检验

4.基节偏差 及其极限偏差pbf

pbf

基节偏差指实际基节与公称基节之差。

主动轮齿顶 a1点与从动轮齿根部 b2点即将脱离啮合时，其相邻齿的 b1点与从动轮的齿顶处点尚未进入啮合，因而 a1点继续推动从动轮回转，且接触点离开啮合线，从而引起换齿过程的转角误差。

a1点与 b2未达到脱离啮合位置之前，相邻齿的 a2点已提前发生齿顶刮行。这种齿顶刮行也是影响齿轮传动平稳性的主要因素。

基节偏差的测量可用基节仪和万能测齿仪等进行 (见图 7． 62)。基节极限偏差的数值可见表 7． 42。

5. 齿距偏差 及其极限偏差 ptf pt

f

指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差。

公称实际 PPf pt

6 . 螺旋线波度误差 及其公差 ff f

f

指宽斜齿轮齿高实际齿向线波纹的最大波幅，沿齿面法线方向计值。

三、影响载荷分布均匀性的精度指标 （第三公差组）

1. 齿向误差 及其公差

指在分度圆柱面上，齿宽有效工作部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际齿向的两条最近的设计齿向线之间的端面距离。

F

F

2.接触线误差

及其公差bF

bF

指在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的两条最近的直线间的法向距离。

3.轴向齿距偏差 及其极限偏差pxF pxF

指任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差。

四、影响侧隙的指标

1.齿厚偏差

及其极限偏差 、

指分度圆柱面上，齿厚实际值和公称值之差。

sE

ssE siE

2 . 公法线平均长度偏差

及其极限偏差 、wmE

wmsEwmiE

指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。

WWEwm

1. 齿轮副的切向综合误差 及其公差

五、齿轮副的误差和公差

在设计中心距下安装好的齿轮副啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际转角与理论转角之差的总幅度值。

'

icF

'

icF

3. 齿轮副的接触斑点

2. 齿轮副的一齿径向综合误差 及其公差

'

icf

'

icf

在齿轮副的径向综合误差曲线上，小波纹的最大幅度值。

指装配好的齿轮副在轻微的制动下运转后，齿面上分布的接触擦亮痕迹。

4. 轴线平行度误差

轴线平行度误差指一对齿轮的轴线在其基准平面投影的平行度误差。

所谓基准平面是指包含基准轴线，并通过另一轴线与齿宽中间平面相交的点所形成的平面。两轴线中任何一条轴线都可作为基准轴线。

X 方向的平行度误差 及其公差

y 方向的平行度误差 及其公差xf xf

yf yf

一、齿轮公差等级和数值

齿轮精度等级分为 12级，

其中 1级为最高级， 12级最低。 渐开线圆柱齿轮及其齿轮副齿坯精度和齿轮精度指标的公差数值按 GB10095—88选用。该公差数值标准适用于 ≥ 1mm，分度圆直径 d≤4000mm的圆柱齿轮。

切向综合误差，一齿切向综合误差，螺旋线波度误差，轴向齿距误差和接触线误差等的公差分别按前述公式计算。

基本齿廓按《渐开线圆柱齿轮基本齿廓》 GBl356—88的规定。

7.6.3 渐开线圆柱齿轮精度标准的应用

nm

fpi fFF '切向综合公差值为：

二、 齿轮公差组和检验组

按齿轮前三个使用要求规定有三组公差组。

每个公差组又分有多个检验组。

第一公差组有 6 个检验组

第二公差组有 6 个检验组

第三公差组有 2 个检验组。

选择齿轮精度时，首先要考虑齿轮传动三个方面的使用要求。选择方法有计算法和类比法两种。

计算法一般只是在传动链的精度要求中用来确定传递运动

准确性的要求。即确定第Ⅰ公差组的精度等级。

大多数情况下，精度等级是用类比法来确定的。

1 、按齿轮圆周速度确定第Ⅱ公差组精度等级。

2 、当对传动精确度没有特别要求时，第Ⅰ公差组的精度常比第Ⅱ公差组低一个等级。

3 、当所传递的功率不特别大的，第Ⅲ公差组一般采用和第Ⅱ公差组相同的精度等级。

三、齿胚精度及公差

齿轮在制造过程中，常以齿坯内孔或端面作基准，故其精度对齿轮质量影响极大。

齿坯各部分公差规定如下：

四、 图纸标注及应用

齿轮工作图上除应按机械制图要求绘出齿轮的图形外，还应按齿轮精度标准要求，列表标出该齿轮的精度等级、齿坯技术条件、检验项目及公差值、极限偏差值、齿厚偏差代号。

齿轮精度的标注

例 1 ：齿轮的 I 、Ⅱ、Ⅲ三个公差组精度同为 7级，齿厚上偏差为 F ，下偏差为 L．标注为：

7FL GB 10095-1997

例 2 ：齿轮的第 I 公差组的精度为 7级， Ⅱ、Ⅲ二个公差组精度同为 6级．齿厚上偏差为 G ，齿厚下偏差为 M ，标注为：

7-6-6 GM GB10095-997

例 3 ：齿轮的 I 、Ⅱ、Ⅲ三个公差组精度同为 4级，其齿厚上偏差为 -330μm, 下偏差为 -495μm, 标注为：

GB10095-1997 330.0495.04