第10章 圆柱齿轮精度设计与检测03

2. 选用方法 (1) 类比法 类比法是按齿轮的用途和工作条件(v) 类比法是按齿轮的用途和工作条件 等进行 对比选择。 对比选择。 和表10.5中选出平稳性精度等级 从表10.4和表 和表 中选出平稳性精度等级 因为平稳性是三项精度中的核心 平稳性是三项精度中的核心）。 （因为平稳性是三项精度中的核心）。 然后根据它们之间的关系确定运动精度和 然后根据它们之间的关系确定运动精度和 接触精度。 接触精度。 精密传动齿轮： 精密传动齿轮：计算 ∆φ (2) 计算法 高速齿轮： 高速齿轮：计算圆周速度 或噪音大小 重载齿轮： 重载齿轮：计算强度或计 算寿命
Ebns = Esns cosα −0.72Fr sinα
Esn
Ebni = Esni cosα +0.72F sinα r
10.3.3 齿轮副和齿坯精度 1. 齿轮副的精度 (1) 中心距偏差 ∆f a ( ±
10
∆f a = aa − a
fa )
(2) 轴线平行度偏差
∆f ∑ δ 和∆f ∑ β ( f ∑ δ 和f ∑ β )
(2) 确定齿轮的必检参数及其允许值 级精度， 由 d1=m z =2.75×26= 71.5和7级精度 查表 × 和 级精度 查表10.1得 得 运动精度： 运动精度：FP = 0.038 (一般不需检验 PK) 一般不需检验F 一般不需检验 Fα= 0.016 0.017（见下页） （见下页）
23
Esns
jbn min + J bn = − + f a tan α 2cosα
0.133 + 0.036 0 = − + 0.027 × tan 20 ) 0 2 cos 20 = −0.100
③ Esni 的计算 由 式（10.7 ） 由表10.1 得 由表 由 表10.7 得
2
10.3 圆柱齿轮精度设计
(1) 精度等级及其评定参数 (2) jbnmin及其控制 (3) 齿坯精度 (4) 齿轮副精度
设计 内容
3
10.3.1 齿轮精度等级的选用 1. 选用依据 (1) 根据齿轮用途 分度、变速、传递转矩等 根据齿轮用途(分度 变速、传递转矩等) 分度、 首先确定主要用途方面的精度等级， 主要用途方面的精度等级 首先确定 主要用途 方面的精度等级 ， 然后按 三项精度之间的关系确定其他使用方面要求的精 度等级。 度等级。 运动精度、平稳性精度和接触精度之间的关系 运动精度、平稳性精度和接触精度之间的关系 为： 通常运动精度不能低过平稳性精度2级和高过 平稳性精度 级和高过1 通常运动精度不能低过平稳性精度 级和高过 接触精度不能低于平稳性精度。 平稳性精度 级，接触精度不能低于平稳性精度。 (2) 根据使用要求和工作条件 线速度 、功 根据使用要求和工作条件( 线速度v、 率、工作持续时间 和寿命等 )。 。
(1)
7
Esns
的计算
式（10.5） 10.
Esns
式中： 式中：
jbnmin + J bn = -( ) + f a tan α 2cosα
Jbn = f ( fpb1、fpb2、Fβ 1、Fβ 2、fΣδ、fΣβ )
= 1.76 f pt + [2 + 0.34( L / b) ]Fβ
2 2 2
解: (1) 确定齿轮精度等级 由题意可知， 该齿轮为机床传动转速用， 由题意可知 ， 该齿轮为机床传动转速用 ， 由表10.4 由表
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精度等级为 3～8级。 ～ 级 计算齿轮的圆周速度： 计算齿轮的圆周速度： πmz1n1 πd1n1 π × 2.75 × 26 ×1650 = v= = 1000 × 60 1000 × 60 1000 × 60
1
圆柱齿轮精度设计与检测(3) 第10章 10章 圆柱齿轮精度设计与检测(3) 10.3 圆柱齿轮精度设计 ---------------------------------(2) 10.3.1 齿轮精度等级的选用 ------------------------------(3) 1. 选用依据------------------------------------(3) 2. 选用方法------------------------------------(4) 10.3.2 最小法向侧隙jbnmin的计算及其控制 ---------(5) 1. jbnmin的计算公式 ----------------------------(5) 2. 齿厚上、下偏差的计算----------------------(7) 齿厚上、 3. 公法线长度上、下偏差的计算 -------------(9) 公法线长度上、 (9) 10.3.3 齿轮副和齿坯精度 齿轮副和齿坯精度---------------------------------- (10)
6
2008)
2. 齿厚上、下偏差的计算 齿厚上、 齿轮传动同孔、轴配合一样，也有基准制问题， 齿轮传动同孔、轴配合一样，也有基准制问题， 即基齿厚制(h) 即基齿厚制 和基中心距制 (H)。 。 标准规定采用后者， 改变齿厚达到所需侧隙 达到所需侧隙。 标准规定采用后者，即改变齿厚达到所需侧隙。
= 6.2(m / s)
直齿齿轮， 根据 v = 6.2m/s ,直齿齿轮，查表 直齿齿轮 查表10.5得平稳 得平稳 性精度等级为 7 级。
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由于该齿轮的运动精度要求不高， 由于该齿轮的运动精度要求不高 ， 传递动 力不大， 三项精度要求均取7级 力不大，故三项精度要求均取 级。 在图样上标注为： 在图样上标注为： 7 GB/T 10095.1
垂直平面上的平
行度偏差
轴线平面上的轴 线平行度偏差 图10.11 轴线平行度偏差
11
轴线平行度偏差允许值为： 轴线平行度偏差允许值为： ① 轴线平面上的平行度最大推荐值 见式（10.10） 见式（10.10）
f ∑δ
L = ( ) Fβ b
② 垂直平面上的平行度最大推荐值 见式（10.11） 见式（10.11）
f ∑ β = 0.5 f ∑ δ
齿宽， 式中 b — 齿宽， L — 箱体上的轴承跨距， 箱体上的轴承跨距， Fβ — 螺旋线总公差。 螺旋线总公差。
L = 0.5( ) Fβ b
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（3）接触 接触 斑点
2008） ）
2. 齿坯精度 图10.13 图10.14 ) 齿坯精度(图
齿轮坯（简称齿坯） 齿轮坯（简称齿坯）: 齿坯
3. 公法线长度上、下偏差的计算 公法线长度上、 由 Esns、Esni 换算成 Ebns、Ebni α Ebn
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由于齿坯安装偏心(e 产生的∆F ， 由于齿坯安装偏心 几) 产生的 r， ∆Fr 影响 Fr
齿厚尺寸，但不影响公法线长度。 齿厚尺寸，但不影响公法线长度。 故换算时应从齿厚中扣除∆F 的影响。 故换算时应从齿厚中扣除 r的影响。 对外齿轮
2008）
单个齿距偏差
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平稳性精度： 平稳性精度：fpt= ±0.012 载荷分布均匀性： 载荷分布均匀性：Fβ=
齿距累积 总偏差F 总偏差 P
齿廓总偏
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由 d1=m z =2.75×26= 71.5、b1 = 28和精 × 、 和精 度等级为7级 查表10.2得 度等级为 级，查表 得 载荷分布均匀性： 载荷分布均匀性：Fβ= 0.017
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Sr
Si
图10.13 带孔齿轮的齿坯公差
齿轮轴的齿坯精度是指（ 齿轮轴的齿坯精度是指（图10.14）： ）： (1) 轴颈和顶圆； 径向 r基准面； 3）轴向 i基准面。 轴颈和顶圆； 径向S 基准面； ）轴向S 基准面。 (2) （ Sr

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Si
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10.3.4齿轮精度设计示例 10.3.4齿轮精度设计示例 已知 某机床 主轴箱 传动轴 上的一 对直齿 齿轮 ， z1=26, z2=56, m=2.75, b1=28, b2=24, 内 孔 D =Φ30, n1=1650r/min，L=90, 齿轮、箱体材料为黑色金属，单 齿轮、箱体材料为黑色金属， ， 件小批生产。 件小批生产。 要求设计小齿轮精度， 要求设计小齿轮精度， 并将设计的各项技术要求要求标注在齿 轮工作图上。 轮工作图上。
Jbn = 1.76 fpt +[2 + 0.34(L / b) ]Fβ
= 0.036 由 表10.8 得 fa = 0.027
= 1.76 × 0.0122 + [2 + 0.34(90 / 28) 2 ] × 0.0172
将 jbn min = 0.133, J bn = 0.036, f a = 0.027 代人式（ .5） 10
4
5
10.3.2 最小法向侧隙jbnmin的计算及其控制 1. jbnmin的计算公式
jbn min
2 = (0.06 + 0.0005a + 0.03mn )(mm) 3
此式应用条件： 此式应用条件： （1）齿轮和箱体为黑色金属材料 ， ）齿轮和箱体为黑色金属材料 黑色 （2）v < 15 m / s 。 ） 实际上是考虑了温度变化和润滑所需要的侧隙。 实际上是考虑了温度变化和润滑所需要的侧隙。 温度变化和润滑所需要的侧隙 也可直接查表10.6。 。 也可直接查表
1. 齿轮副的精度 ---------------------------------------(10) 2. 齿坯精度 图10.13 图10.14 )----------------------(13) 齿坯精度(图
10.3.4齿轮精度设计示例 10.3.4齿轮精度设计示例 ---------------------------------(16) (16) 本 章 重 点--------------------------------------------------------(36) 作业: 思考题4、 ， 作业 思考题 、7，作业题 1 -----------------------------------(36) 作业题解释----------------------------------------------------------(37) 作业题解释 应用数值表----------------------------------------------------------(38) 应用数值表