通过齿轮公法线长度计算齿厚和齿侧隙
齿轮公法线偏差计算
偏差和齿轮的公法线长度有关，也就是说，同一精度级别的齿轮，由于它的齿数不同，公法线长度是不一样的，同理它的公法线长度的偏差范围也不是一样的。
公法线平均长度上偏差Ews=Ess*scosа-2e*sinа,Ess =-4fpt fpt齿距极限偏差（查表）公法线平均长度下偏差Ews=Esi*cosа+2e*sinа,Esi=-16 fpt公法线平均长度公差：Tw=Ts*cosа-4esinа,Ts=12 fpt1、式中2e为齿轮一转内最大的几何偏心量，为ΔFr2e=ΔFr=KFr,根据国标取K=0.72,式中Fr齿圈径向跳动公差有精度等级（查表）和分度圆直径决定2、式中α为压力角，标准渐开线圆柱齿轮α=20°3、式中Ess和Esi为齿轮齿厚上偏差和下偏差，通常齿轮副，两齿轮的Ess相同，Ess=fa*tagа+(jn min+J)/2cosа=-4Fpt①式中fa为齿轮副中心距极限偏差，②式中jn min为齿轮副公法线方向极限侧隙，叫作法向极限侧隙，jn min=jn1+jn2jn1=a(α1Δt1+α2Δt2)*2sinа(单位mm)a---齿轮副中心距α1，α2---线膨胀系数（45#钢齿：11.5*10^-6,铸铁箱体：10.5*10^-6）Δt---工作温升（相对于20℃）脚注1为齿轮，脚注2为壳体jn2=K*mn （单位um)mn---法向模数系数K---5~10（油池润滑）10（V<10m/s)齿轮线速度(喷油润滑）20（10<V<25)30(25<v<60)30~50(V>60)Esi=Ess+TsTs=(Fr^2+br^2)^1/2*2tagαFr---齿圈径向跳动（查表）br---切齿径向进刀公差（查表）4、小结要得到公法线长度上下偏差必须根据应用环境来确定精度等级，有三组公差精度分别为：运动精度、平稳性精度、接触精度，示例一、7-6-6GM、示例二、7FL第一个示例表示运动精度7，平稳性精度和接触精度6，G和M代表齿厚上下偏差分别为-6fpt和-20fpt(买本书或下载齿轮手册上面有标准），fpt查表得，它属平稳性精度参数，第二个示例表示三组公差精度都为7，其他同上，只是齿厚公差带偏上一点了，F=-4fpt,L=-16fpt。
齿轮副的精度指标和侧隙指标
公法线长度上偏差Ebns= Esns cos20°= - 0.067mm
公法线长度 下偏差Ebni= Esni cos20°= - 0.121mm
11.3齿轮副的精度指标和侧隙指标
齿轮传动是通过齿轮副实现的，其误差 直接影响齿轮的使用要求。对齿轮副的检验, 是按设计中心距安装后进行的一种综合检验, 从满足齿轮使用要求出发，规定的齿轮副检 验参数有中心距极限偏差和轴线的平行度偏 差,接触斑点，侧隙等。
2020/3/8
11.3.1齿轮副的精度 1.中心距极限偏差fa:
2020/3/8
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2.最小侧隙和齿厚偏差的确定： Jbnmin=2/3(0.06+0.0005ai+0.03mn) Esns =-Jbnmin/2cosαn Esni = Esns-Tsn (Tsn =√Fr²+br²2tan αn 3.检验项目的选用： （1）齿轮精度等级和用途； （2）检验的目的； （3）齿轮的切齿工艺； （4）齿轮的生产批量； （5）齿轮的尺寸大小和结构形式； （6）现有的测试设备。 4.齿轮坯及箱体精度的确定：
果两个轴承的跨距相同，则用小齿轮轴和大齿轮轴
的一个轴承确定。垂直平面上的平行度偏差f 是
在与轴线公共平面相垂直的平面上测量的。
f 和 f的最大推荐值为：
式2020中/3/8 ，L为轴承跨距，b为齿宽。
2020/3/8
（3）接触斑点
接触斑点是指装配好的齿轮副，在轻微的制动
下，运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。
渐开线圆柱齿轮公法线长度及其上下偏差的确定
aaaaaa
0
cccccc dddddd
500 630 800 100 5
77.5
gggggg
3 4 4
55 7 62 00
8 1 1
0
hhhhhh iiiiii
5
jjjjjj kkkkkk
llllll
0
mmmmmm nnnnnn
0
oooooo pppppp
qqqqqq
0
0
70
15
(2)齿轮副齿厚下偏差Esni的计算
ii
jj
kk
ll
mm
nn
oo
pp
rr
ss
tt
-
vv
ww
xx
yy
zz
aaa
bbb
ccc
ddd
eee
fff
(2)超出上表的适用范围时，可采用分别计算补偿温度变形所需的最小极限侧隙jnmin1和 保证正常润滑所需的最小极限侧隙jnmin2（见表2）方法。
jn min = jn min 1 + jn min 2 ……………………………………………（10） jn min 1 = a (α1 ⋅ ∆t1 − α 2 ⋅ ∆t 2 ) ⋅ 2 sin α n ……………………………（11）
18 30 50 80 12
kkkk
mmmm
26 31 37
oooo
pppp
rrrr
ssss
tttt
uuuu
5
aaaaa bbbbb
23 27 31
ccccc
xxxx
yyyy
zzzz
43.5
hhhhh
ddddd
齿厚计算
#NUM! #NUM!
M值：
95.007
量棒直径dp：
3.996
有效渐开线终止圆直径
84.3
#NUM!
有效渐开线起始圆直径
92.5
建议：k= #NUM!
（四）：圆柱齿轮任意圆弧齿厚计算
法向模数mm
2.5 分圆端面弧齿厚Ss
齿数Z
75 分圆直径d
法向压力角αn
20 基圆直径db
分圆螺旋角β
0 任意圆端面压力角
Wn #NUM!
mt= 1.125043
Zk #NUM!
Xn 46.45145464
Kn #NUM!
= #NUM!
#NUM! #NUM!
#NUM!
分圆法向弧齿厚Sn
4.964 任意圆端面弧齿厚
外齿取1，内齿取-1
1 任意圆法向弧齿厚
任意圆直径
187.5 法向变位系数Xn Nhomakorabea端面压力角αs
20
4.964 187.5 176.1924 0.349066 4.964 4.964 0.569832
***注意：本计算法 中弧齿厚和变位系 数均为有材质部分
αfs= 1 端面模数 ms1 9 分圆直径 D1
渐开
（一）：已知公法线长度求M值和法向弧齿厚
齿轮参数：
计算结果：
齿数Z：
41 M值：
########
量棒直径dp（已
法向模数mn：
2.35 知）：
3.996
法向压力角αn(度）：
19 法向弧齿厚Sfn：
4.22223
分圆螺旋角βf(度）：
26 量棒接触圆直径dy ########
外齿轮取1，内齿轮取-
圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式1
mz cos f
d f 1 153 .75 d f 2 256 .25
De1 163 .75 De2 266 .25 Di1 141 .25 Di2 243 .75
De
Di
De d f 2m fn
Di d f 2m( f n Cn )
ro
t
jn
ro
பைடு நூலகம்
一、直齿圆柱齿轮传动几何尺寸计数公式
名称 代号 公式 例 模数
m Z
m
tf
df z
m5
z1 30 z 2 50
齿数
z
cos
df
m
r0 rf
分度圆 压力角
f
df
De
f
f 20
d f 150
分度圆 直径 齿顶圆 直径 齿根圆 直径 基圆半 径 基节 周节
d f mz
fs
分 度 圆 螺旋角 分 度 圆 直径 齿 顶 圆 直径 齿 根 圆 直径 基 圆 半 径 法 向 基 节 端 面 基 节 法 向 周 节 端 面 周 节 齿顶高
f
df
cos f
zmn df
f 1 f 2 12 4049
d
f
d
f
mz cos
f1 f 2
153 .75 256 .25
d
De
De d f 2m（f n n )
Di d f 2m( f n n Cn )
De1 166 .75 De2 263 .25
Di
Di1 144 .25 Di2 240 .75
ro
齿轮公法线长度偏差的测量
WK WK+1 1 2 3 4
WK+1-WK= 5
Pb = 6
测量 结果
公法线长度变动量Δ Fw=
公法线平均长度偏差Δ Ewm= W －W ＝ (mm)
四、注意事项：
1．按公称公法线长度W，选择测量范围合适的公法线千分尺，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ并应注意校准其示值零位。 2．测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或 指示 规两个量的位量）。见图：（a）图所示两个量砧与 齿 面在分度圆附近相切，位置正确；（b）图所示两个量砧与齿
面分别在齿顶和齿根处相切，不好；（c）图所示两个量砧与
表读取示值，并记入表中。 （4）所有测量值中的最大值Wmax与最小值Wmin之差为公法线
长度变动量Fw；
（5）所有读数的平均值与公法线公称长度之差为公法线平均 长度偏差EW m。 F W 和EW m应分别在公法线长度变动公差F W 和公法线平均 长度上偏差EWms 与下偏差E Wmi 范围内零件才为合格。
测量公法线平均长度偏差时， 需先计算被测齿轮公法线长度
的公称值W， 沿齿圈一周每次跨过一定齿数进行测量，所 得读数的平均值与公称值之差即为WmE∆ 值。
根据被测齿轮的模数、齿数和标准压力角等参数计算跨 齿数和 公称公法线长度W，计算公式：
+2
m、z、α——齿轮的模数、齿数、标准压力角； invα——渐开线函数，inv20度为0.014904;
内，所有实际公法线长度的平均值W平均与公法线长度公称值 W之差，即： △Ewm ＝W平均- W 它反映齿厚减薄量。 其测量目的是为了保证齿侧间隙。
公法线千分尺测量公法线原理图
公法线千分尺量仪说明和测量原理
3. 齿轮公法线长度通常使用公法线干分尺或公法线指
齿轮副侧隙计算方法
润滑方式 油池润滑
喷油润滑
齿 轮 线 速 度%&&+:"
1#"% "%#1#(* (*#1#.%
1$.%
/-8%#& #*""%$0-
"%0(%0’%0#’%"*%$0-
注’0- 为法向模数
#($/-9是考虑齿轮传 动 的 温 度 变 化! 这 时 由 于 齿 轮 和箱体的材料不同!温度不同以及材料的线膨胀系数不 同!而使原侧隙/-8发 生 减 小 #或 增 大$! 所 以! 除 前 述 /-8外! 还需加上/-9的补偿" 所以
;%!$"&&! "理论值# 最 大 法 向 侧 隙/-&8F;/E&8F<=+!;%!.$6<=+(%1&&
;%!.%&&! "理论值# 若考虑加工及安装产生的基节$轴向$轴线平行度 和中心距偏差%则有! 最小法向侧隙/-&,-;%!$":%38% (+,-!-:4
;%!’$" "&&# 最大法向侧隙/-&8F;%!.%7%38% (+,-!-74
%!%"#
3B
% ! 基节极限偏差 3C9
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3C9
&!齿向公差 :’ 接触斑点 按齿高不小于
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按齿长不小于 /%D
%!%"# ?%!%(% %!%(%
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%!%$";%!’$* "&&# /-&8F; "%2+," 72+,( % #<=+"<=+!- 7 %38% (+,-!-
公法线尺寸测量
测量公法线长度是渐开线圆柱齿轮控制齿厚的常用方法齿轮实际使用中有哪些4个性能要求1）传递运动的准确性（2）运转的平稳性（3）载荷分布的均匀性（4）传动侧隙直齿圆柱齿轮公法线长度计算公式如下：W=cos(a)*m*[pi*(k-0.5)+z*inv(a)]+2*x*m*sin(a)inv(a)是渐开线函数，k是跨齿数。
由于变位后模数、齿数、压力角均不变，而跨齿数K值也因总齿数已确定，剩下的能影响W值的只有变位系数。
由此可知变位系数与公法线长度是有确关系的，它们之间是可以相互转换的。
如果你有一个已知变位系数的齿轮，那么便可用上述公式计算出公法线长度进行测量。
相反如果已知公法线长度就能计算出变位系数。
其它更多参数的计算可以参考《机械设计手册》。
本人正在开发这方面换算的软件，公法线长度、变位系数和跨棒距之间可以互相换算。
需要的话可以联系我，为你定制一个。
1、选择测帽：测量时被测物体与测帽间的接触面必须最小，即近于点或线接触。
因此在测量平面时，须使用球面测帽，测量柱面时宜采用刀刃形或平面测帽，对球形物体则应采用平面测帽。
2、工作台的选择与校正：工作台分平面工作台和槽面工作台，其选择原则与测帽的要求相同。
对于可调整工作台，为保证测杆与工作台面垂直，测量前必须进行校正。
先选择一与被测工件尺寸相同的量块大致放在工作台的中央，光学计管换上最大直径的平面测帽，使测帽平面的1/4与量块接触。
调整仪器至目镜中看到分划板刻度为止。
然后旋动工作台调节螺丝，使其前后移动，并从目镜中观看分划板示值的变化，若在测帽平面的四个位置的读数变化小于1／5格分度值，则表示工作台的校正已完成。
3、调整反射镜，并缓慢地拨动测帽提升杠杆，从目镜中能看到标尺影象，若此影象不清楚可调整目镜视度环。
4、松开横臂紧固螺钉，调整手柄，使光管上升至最高位置后固紧螺钉。
5、按被测零件的基本尺寸组合所需量块尺寸。
一般是从所需尺寸的未位数开始选择，将选好的量块用汽油棉花擦去表面防锈油，并用绒布擦净．用少许压力将两量块工作面相互研合。