齿轮公差及检测

3、 齿轮误差按其周期或频率特征可分为以下2 类：
① 长周期误差：在被加工齿轮转过一周的范围内，误差出现一次最大和最 小值，如由偏心引起的误差。长周期误差也称低频误差。 ② 短周期误差：在被加工齿轮转过一周的范围内，误差曲线上的峰、谷多 次出现，如由滚刀的径向跳动引起的误差。短周期误差也称高频误差。 当齿轮只有长周期误差时，其误差曲线如图(a) 所示，将产生运动不均匀，是影响齿轮运动准 确性的主要误差；但在低速情况下，其传动还 是比较平稳的。 当齿轮只有短周期误差时，其误差曲线如图(b) 所示，这种在齿轮一转中多次重复出现的高频 误差将引起齿轮瞬时传动比的变化，使齿轮传 动不平稳，在高速运转中，将产生冲击、振动 和噪声，对这类误差必须加以控制。 实际上，齿轮运动误差是一条复杂的周期函数 曲线，如图(c)所示，它既包含有短周期误差也 包含有长周期误差。
结果：使所切齿在分度圆周上分布不均匀（切向），但无径向位移
3、机床分度蜗轮的安装偏心（ew）和轴向窜动：
此误差使蜗轮（齿坯）转速不均匀，加工出的齿轮有齿 距偏差和齿形偏差，如蜗杆为单头，蜗轮为n 牙，则在 蜗轮（齿坯）一转中产生n次误差。 4 、滚刀偏心（ ed ）、轴线倾斜及轴向窜动： 此误 差使加工出的齿轮径向和轴向都产生误差，如滚刀单头， 齿轮z牙，则在齿坯一转中产生z次误差。
载荷分布的均匀性 齿坯轴线歪斜、机床刀架导轨的误差等。这类误差 用轮齿同侧齿面轴向偏差来评定 侧隙的合理性 影响侧隙的主要因素是齿轮副的中心距偏差和齿厚 偏差
1.几何偏心 • 以滚切直齿圆柱齿轮为例，分析在切齿过程中所产生 的主要加工误差 。 • 齿坯孔与机床心轴的安装偏心（e几），也称几何偏心， 是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线OO与工作台 回转轴线O’O’不重合形成的偏心e几。加工时，滚刀轴 线与工作台回转轴线O’O’距离保持不变，但与齿坯基 准轴线OO的距离不断变化（最大变化量为 2e几）。滚 切成如图所示的齿轮，使齿面位置相对于齿轮基准中 心在径向发生了变化，故称为径向误差。工作时产生 以一转为周期的转角误差，使传动比不断改变。
以免引起应力集中，造成齿面局部磨损加剧，影响齿轮的使 用寿命。
4．传动侧隙的合理性 即保证齿轮啮合时，非工作齿面
间应留有一定的间隙。它对贮藏润滑油、补偿齿轮传动受力 后的弹性变形、热膨胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误 差等都是必需的。否则，齿轮在传动过程中可能卡死或烧伤。
二．齿轮加工误差产生的原因
小结
齿轮传动的使用要 影响使用要求的误差（或因素） 求 传递运动的准确性 长周期误差：包括几何偏心和运动偏心分别引起的 径向和切向长周期（一转）误差。两种偏心同时存 在，可能叠加，也可能抵消。这类误差用齿轮上的 长周期偏差作为评定指标 传动的平稳性 短周期（一齿）误差：包括齿轮加工过程中的刀具 误差、机床传动链的短周期误差。这类误差用齿轮 上的短周期偏差作为评定指标
第一节 齿轮的1．传递运动的准确性 为了保证齿轮传动的运动精度，
应限制齿轮一转中最大转角误差△i∑ 。
2．传动的平稳性 即保证齿轮传动的每个瞬间传动比变
化小，以减小振动,降低噪声（主要控制齿轮以一齿为周期的 短周期转角误差）。
3．载荷分布的均匀性 即要求齿轮啮合时齿面接触良好，
5 、滚刀本身的基节、齿形等制造误差： 此误差会
复映到被加工齿轮的每一齿上，使之产生基节偏差和齿 形误差。 以上三项误差在齿坯一转中多次重复出现，为短周期误 差。
三、齿轮加工误差的分类
1、 齿轮误差按其表现特征可分为以下4 类。
① 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身的切削刃 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：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 齿向误差：指加工后的齿面沿齿轮轴线方向的形状和位置误差。其原因主要有刀具 进给运动的方向偏斜、齿坯安装偏斜等。 ④ 齿厚误差：指加工出来的轮齿厚度相对于理论值在整个齿圈上不一致。其原因主要 有刀具的铲形面相对于被加工齿轮中心的位置误差、刀具齿廓的分布不均匀等。 2、齿轮误差按其方向特征可分为以下3 类。 ① 径向误差：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。 ② 切向误差：沿被加工齿轮圆周方向(齿厚方向)的误差。由切齿刀具与被加工齿 轮之间分齿滚切运动误差引起。 ③ 轴向误差：沿被加工齿轮轴线方向(齿向方向)的误差。由切齿刀具沿被加工齿 轮轴线移动的误差引起。
蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线OO不重合，形成安装偏心e运。这时尽管蜗 杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断 改变，从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在（ω+Δω）和（ω-Δω） 之间，以一转为周期变化。运动偏心并不产生径向误差，而使齿轮产生切向
误差，使切出的轮齿有肥有瘦。
e刀 e几 o′ o 3
o
4
o″ 1
2 e运 o″ o′ o′—o′机床工作台回转轴线 o —o 工件孔轴线 o″—o″分度蜗轮几何轴线
o′ o
孔的同心圆
o′ o e几 齿坯
o′ o
e几
齿圈
几何偏心的影响
2. 运动偏心
产生：分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心（e运） 。O’’O’’为机床分度
基本要求
• • • • 了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。 了解齿轮误差产生的原因及误差特性。 了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。 掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的基本 方法。
相关标准
GB 10095.1—2001 《渐开线圆柱齿轮精度 第1部分：轮齿同侧 齿面偏差的定义和允许值》 GB 10095.2—2001 《渐开线圆柱齿轮精度 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—2002 《圆柱齿轮检验实施规范》