圆柱齿轮精度标准
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渐开线圆柱齿轮的精度标准
三、渐开线圆柱齿轮的精度标准
1、齿轮的精度等级
GB/T10095.1-2008对轮齿同侧齿面偏差— —齿距、齿廓、螺旋线和切向综合偏差的 公差, 规定了13个精度等级，用数字0～ 12由高到低的顺序排列，其中0级精度最 高，12级是最低的精度等级。
渐开线圆柱齿轮的精度标准
GB/T10095.2-2008对径向综合偏差F”i和f ”i 规定了9个精度等级，其中4级精度最高， 12级精度最低。
沿齿高方向的接触斑 点，主要影响工作 的平稳性 hc / h×100%
h hc
b b’
c
接触斑点
齿轮副的精度.4
齿轮副的接触斑点综合反映了齿轮副的加工 偏差和安装误差，是评定齿轮接触精度 的一项综合性指标，常标注在齿轮装配 图的技术要求中。
表7.27 齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z18620.4-2008）
0.06(Dd/b)Fβ
0.06Fp
图7.29 由一个圆柱面和一个端面确定的基准轴线
齿轮安装基准的确定.3
④ 两个中心孔确定的齿轮轴的基准轴线 齿轮轴通常把零件安装在两端的顶尖上加工
和检测，以此确定基准轴线，且轴承的安 装面相对于中心孔规定较高的跳动公差。
图7.30 用中心孔确定的基准轴线
（2）齿轮坯的几何公差
L 2b F
f 2 f
图7.31 齿轮副轴线的平行度偏差和中心距偏差
齿轮副的精度.2
（3）接触斑点
是指对装配好的齿 轮副，在轻微制 动下，运转后齿 面上分布的接触 擦亮痕迹，见图 7.32。
图7.32 接触斑点分布示意图
齿轮副的精度.3
沿齿长方向的接触斑 点，主要影响齿 轮副的承载能力 bc / b×100%
1、齿轮的精度等级
GB/T10095.1-2008对轮齿同侧齿面偏差— —齿距、齿廓、螺旋线和切向综合偏差的 公差, 规定了13个精度等级，用数字0～ 12由高到低的顺序排列，其中0级精度最 高，12级是最低的精度等级。
渐开线圆柱齿轮的精度标准
GB/T10095.2-2008对径向综合偏差F”i和f ”i 规定了9个精度等级，其中4级精度最高， 12级精度最低。
沿齿高方向的接触斑 点，主要影响工作 的平稳性 hc / h×100%
h hc
b b’
c
接触斑点
齿轮副的精度.4
齿轮副的接触斑点综合反映了齿轮副的加工 偏差和安装误差，是评定齿轮接触精度 的一项综合性指标，常标注在齿轮装配 图的技术要求中。
表7.27 齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z18620.4-2008）
0.06(Dd/b)Fβ
0.06Fp
图7.29 由一个圆柱面和一个端面确定的基准轴线
齿轮安装基准的确定.3
④ 两个中心孔确定的齿轮轴的基准轴线 齿轮轴通常把零件安装在两端的顶尖上加工
和检测，以此确定基准轴线，且轴承的安 装面相对于中心孔规定较高的跳动公差。
图7.30 用中心孔确定的基准轴线
（2）齿轮坯的几何公差
L 2b F
f 2 f
图7.31 齿轮副轴线的平行度偏差和中心距偏差
齿轮副的精度.2
（3）接触斑点
是指对装配好的齿 轮副，在轻微制 动下，运转后齿 面上分布的接触 擦亮痕迹，见图 7.32。
图7.32 接触斑点分布示意图
齿轮副的精度.3
沿齿长方向的接触斑 点，主要影响齿 轮副的承载能力 bc / b×100%
1圆柱齿轮精度(GB10095-88)
注：主传动齿轮或重要的传动，偏上限选择；辅助传动或一般传动，居中或偏下限选择。
表２各类机器所用齿轮传动的精度等级范围机器类别机器类别精度等级精度等级汽轮机金属切削机床航空发动机轻型汽车载重汽车３￣６３￣８４￣８５￣８７￣９拖拉机通用减速器锻压机床起重机农业机械６￣８６￣８６￣９７￣１０８￣１１表３常用精度等级齿轮的加工方法及应用范围精度等级５级（精密级）６级（高精度级）７级（比较高的精度级）８级（中等精度级）９级１０级（低精度级）加工方法齿面最终精加工齿面粗糙度Ｒａ／μｍ应用范围效率（％）③在周期性误差非常小的精密齿轮机床上展成加工精密磨齿。
大型齿轮用精密滚齿滚切后，再研磨或剃齿０．８在高精度的齿轮机床上展成加工精密磨齿或剃齿在高精度的齿轮机床上展成加工不淬火的齿轮推荐用高精度的刀具切制。
淬火的齿轮需要精加工（磨齿、剃齿、研磨、珩齿）精密的分度机构用齿轮；用于高速、并对运转平稳性和噪声有比较高的要求的齿轮；高速汽轮机用齿轮；８级或９级齿轮的标准齿轮①①用于在高速下平稳地回转，并要求有最高的效率和低噪声的齿轮；分度机构用齿轮；高速减速器的齿轮；飞机、汽车和机床中的重要齿轮②①用于高速、载荷小或反转的齿轮；机床的进给齿轮；需要运动有配合的齿轮；中速减速器的齿轮；飞机、汽车制造中的齿轮②①对精度没有特别要求的一般机械用齿轮；机床齿轮（分度机构除外）；特别不重要的飞机、汽车拖拉机齿轮；起重机、农业机械、普通减速器用齿轮、用于对精度要求不高，并且在低速下工作的齿轮９９（９８．５）以上９９（９８．５）以上９８（９７．５）以上９７（９６．５）以上９６（９５）以上用展成法或仿型法加工用任意的方法加工不磨齿。
必要时剃齿或研磨不需要精加工１２．５２５３．２￣６．３１．６００．８注：本表不属国家标准，仅供参考。
①Ⅱ组精度可以降低１级；②Ⅰ组精度可以降低１级；③括号内的效率是包括轴承损失的数值。
表４齿轮圆周速度与最低精度（Ⅱ组）的关系直齿斜齿（平行轴）最低精度Ⅱ组等级（）ν≥１５１５＞ν≥１０１０＞ν≥６６＞ν≥２２＞ν≥３０３０＞ν≥１５１５＞ν≥１０１０＞ν≥４４＞ν５６７８９圆周速度ν／（ｍ／ｓ）注：本表不属国家标准，仅供参考。
渐开线圆柱齿轮精度GB10095
3.5~6.3 13 20 32 50 71 90 112 5 7 10 14 20 28 45 3.6 5.5 9 14 20 28 40 630 1000 20 32 50 80 112 160 224 400 800
6.3~10 14 22 36 56 80 100 125 5.5 7.5 11 16 24 36 56 4.5 7 11 18 25 36 50 1000 1600 25 40 63 100 140 200 280
10~12 16 25 40 63 90 112 160 6 9 13 18 26 40 63 5 8 13 20 28 40 56 1600 2500 28 45 71 112 160 224 315
1~3.5 13 20 32 50 71 90 112 5.5 8 11 17 24 36 56 3.6 5.5 9 14 20 28 40 2500 3150 36 56 90 140 200 280 400
100 160 8 10 12 16 20 32 50 400 800 8 12 20 32 45 63 90
160 250 10 12 16 19 24 38 60 800 1600 10 16 25 40 56 80 112
250 400 12 14 18 24 28 45 75
说明：1.本表中 Fp 和 Fpk 按分度园弧长 L 查表，
3.5~6.3 10 16 25 40 56 71 100 4.5 6 8 11 16 22 36 3.6 5.5 9 14 20 28 40 50 125 400
6.3~10 11 18 28 45 63 86 112 5 6.5 9 13 19 28 45 4 6 10 16 22 32 45 80
渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
公差配合与测量技术
渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
渐开线 圆柱齿 轮的精 度—检 测标准 体系
GB/T 10095.1—2008 对渐开线圆柱齿轮给出了轮齿同侧 齿面偏差的定义和允许值；
GB/T 10095.2—2008 给出了径向综合偏差与径向跳动的 定义和允许值；
GB/Z 18620.1—2008 GB/Z 18620.2—2008 GB/Z 18620.3—2008 GB/Z 18620.4—2008
接触斑点包括形状、 位置、大小三方面 的要求。
接触斑点的
沿齿宽方向——接触斑点长度 b与'' 工作长度 b'之比
评定用百分
比来确定：
沿齿高方向——接触斑点高度 h''与工作高度 h '之比
19
表1-8 直齿齿轮的接触斑点（GB/Z 18620.4—2008）
例如，某直齿齿轮的接触斑点中，高度hc1 50%h的斑点长
设计者根据齿轮传动的用途和工作条件的不同，通常是根据齿轮传动 性能的主要要求，首先确定精度要求高的使用要求的评定指标精度等级， 然后再确定其余评定指标的精度等级。
8
表1-1 各类机械产品中的齿轮常用的精度等级范围
9
表1-2 4~9级齿轮的切齿方法、应用范围及与传动平稳的 精度等级相适应的齿轮圆周速度范围
10
(2)精度项目的选择
精密项目的选用主要考虑精度级别、项目间的协调、 生产批量和检测费用等因素。见表1-3到表1-7。
精度等级较高的齿轮：应该选用同侧齿面的精度项目，如齿廓 公差、齿距公差、齿线公差、切向综合 公差等；
精度等级较低的齿轮：可以选用径向综合公差或径向跳动公差 等双侧齿面的精度项目。因为同侧齿面 的精度项目比较接近齿轮的实际工作状 态，而双侧齿面的精度项目受非工作齿 面精度的影响，反映齿轮实际工作状态 的可靠性较差。
渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
渐开线 圆柱齿 轮的精 度—检 测标准 体系
GB/T 10095.1—2008 对渐开线圆柱齿轮给出了轮齿同侧 齿面偏差的定义和允许值；
GB/T 10095.2—2008 给出了径向综合偏差与径向跳动的 定义和允许值；
GB/Z 18620.1—2008 GB/Z 18620.2—2008 GB/Z 18620.3—2008 GB/Z 18620.4—2008
接触斑点包括形状、 位置、大小三方面 的要求。
接触斑点的
沿齿宽方向——接触斑点长度 b与'' 工作长度 b'之比
评定用百分
比来确定：
沿齿高方向——接触斑点高度 h''与工作高度 h '之比
19
表1-8 直齿齿轮的接触斑点（GB/Z 18620.4—2008）
例如，某直齿齿轮的接触斑点中，高度hc1 50%h的斑点长
设计者根据齿轮传动的用途和工作条件的不同，通常是根据齿轮传动 性能的主要要求，首先确定精度要求高的使用要求的评定指标精度等级， 然后再确定其余评定指标的精度等级。
8
表1-1 各类机械产品中的齿轮常用的精度等级范围
9
表1-2 4~9级齿轮的切齿方法、应用范围及与传动平稳的 精度等级相适应的齿轮圆周速度范围
10
(2)精度项目的选择
精密项目的选用主要考虑精度级别、项目间的协调、 生产批量和检测费用等因素。见表1-3到表1-7。
精度等级较高的齿轮：应该选用同侧齿面的精度项目，如齿廓 公差、齿距公差、齿线公差、切向综合 公差等；
精度等级较低的齿轮：可以选用径向综合公差或径向跳动公差 等双侧齿面的精度项目。因为同侧齿面 的精度项目比较接近齿轮的实际工作状 态，而双侧齿面的精度项目受非工作齿 面精度的影响，反映齿轮实际工作状态 的可靠性较差。
齿轮及蜗杆、蜗轮的精度_新标准)
偏差 代号 偏差 数值
≤80
H K J L J L K L K L L M L M L M L N
-80 -120 -100 -160 -110 -176 -132 -176 -132 -176 -176 -220 -208 -260 -208 -260 -208 -325
G H H J H K J L J L K L K L L M L M
-78 -104 -104 -130 -112 -168 -140 -224 -140 -224 -168 -224 -168 -224 -224 -280 -224 -280
G H H J H K H K H K J L J L J L K L
-84 -112 -112 -140 -128 -192 -128 -192 -128 -192 -160 -256 -180 -288 -180 -288 -216 -288
E ss E si E ss E si E ss E si E ss E si
Ⅱ组精度 8 级 法面模数/mm ≥1～3.5 偏差 代号 偏差 数值
Ⅱ组精度 9 级 法面模数/mm
>3.5～6.3
偏差 代号 偏差 数值
>6.3～10
偏差 代号 偏差 数值
≥1～3.5 偏差 代号 偏差 数值
>3.5～6.3
1
表2
普通减速器齿轮最低精度（摘自 ZBJ19010—1988） 精度等级（按 GB/T 10095—1988） 直齿轮 ≤3 >3～7 >7～12 >12～18 表3 软或中硬齿面 9—9—7 8—8—7 8—7—7 7—6—6 硬齿面 8—8—6 7—7—6 7—6—6 7—6—6
齿轮圆周速度/(m/s) 斜齿轮 ≤8 >8～12.5 >12.5～18 >18
≤80
H K J L J L K L K L L M L M L M L N
-80 -120 -100 -160 -110 -176 -132 -176 -132 -176 -176 -220 -208 -260 -208 -260 -208 -325
G H H J H K J L J L K L K L L M L M
-78 -104 -104 -130 -112 -168 -140 -224 -140 -224 -168 -224 -168 -224 -224 -280 -224 -280
G H H J H K H K H K J L J L J L K L
-84 -112 -112 -140 -128 -192 -128 -192 -128 -192 -160 -256 -180 -288 -180 -288 -216 -288
E ss E si E ss E si E ss E si E ss E si
Ⅱ组精度 8 级 法面模数/mm ≥1～3.5 偏差 代号 偏差 数值
Ⅱ组精度 9 级 法面模数/mm
>3.5～6.3
偏差 代号 偏差 数值
>6.3～10
偏差 代号 偏差 数值
≥1～3.5 偏差 代号 偏差 数值
>3.5～6.3
1
表2
普通减速器齿轮最低精度（摘自 ZBJ19010—1988） 精度等级（按 GB/T 10095—1988） 直齿轮 ≤3 >3～7 >7～12 >12～18 表3 软或中硬齿面 9—9—7 8—8—7 8—7—7 7—6—6 硬齿面 8—8—6 7—7—6 7—6—6 7—6—6
齿轮圆周速度/(m/s) 斜齿轮 ≤8 >8～12.5 >12.5～18 >18
圆柱齿轮精度标准资料
安装基准面的跳动公差 表7.24 安装基准面的跳动公差
表面粗糙度的选择 齿轮各表面的粗糙度，将影响到齿轮的加工方法、使用性能和经济性，见表7.25。
表7.25 齿轮各表面的表面粗糙度Ra推荐值
4、齿轮精度的标注
齿轮工作图上，应标注齿轮的精度等级、检验组公差、齿厚偏差的数值。 视图上直接标注齿顶圆直径及公差、分度圆直径、齿宽及公差、孔（轴）直径及公差、定位面及其
齿轮副的精度
（2）轴线平行度偏差fΣδ 、fΣβ fΣδ是指一对齿轮的轴线在其基准平面上投影的平行度偏差。 fΣβ 是指一对齿轮的轴线在垂直于基准平面且平行于基准轴线的平面上投影的平行度偏差，见图7.31。
齿轮副的精度.1 为保证载荷分布均匀性和齿面接触精度，轴线平行度偏差应加以控制。
L f 2b F f 2f
齿轮安装基准的确定.1
② 由一个“长的”圆柱或圆锥形的面来同时确 定轴线的位置和方向，孔的轴线可以用与 之正确装配的工作心轴的轴线来表示，见 图7.28。
0.04(L/b)Fβ 或0.1Fp
取两者中之小值
图7.28 由一个“长的”基准面确定的基准轴线
齿轮安装基准的确定.2
③ 用一个“短的”圆柱形基准面来确 定轴线的位置，轴线方向垂直 于一个基准面，见图7.29。
齿面接触时，非工作齿面间的最小距离。
图7.33 用塞尺测量齿轮副的法向侧隙jbn
jbnjwct ow nct obn
（2）最小侧隙jbmin的确定
jbmin是当一个齿轮的齿以最大允许实效齿厚与一个也具有最大允许实效齿厚的相匹配的齿在最小的允 许中心距啮合时，在静态下存在的最小允许侧隙。
实效齿厚是指测量所得的齿厚加上轮齿各要素偏差及安装所产生的综合影响在齿厚方向的量。
圆柱齿轮的精度
7—第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组公差组精度等级 F—齿厚的上偏差 L—齿厚的下偏差
例 2：
7-6-6GM GB10095-88 GB10095-
7—第Ⅰ组公差组精度等级 6—第Ⅱ组公差组精度等级 6—第Ⅲ组公差组精度等级 G—齿厚的上偏差 M—齿厚的下偏差
一般来说，高精度机床6级，一般机 一般来说，高精度机床6 农用机械9 械8级，农用机械9级。
三个公差组的精度由工作条件来确定， 三个公差组的精度由工作条件来确定， 其精度等级可以相同，也可以不同。 其精度等级可以相同，也可以不同。 而齿轮的齿厚偏差注在公差代号的后 GB中规定该偏差有14种 中规定该偏差有14 面，GB中规定该偏差有14种：C、 …….S .S。 D、…….S。 标注：
例 1： 7FL GB10095GB100精度（GB10095-88） 圆柱齿轮的精度（GB10095-88）
GB10095-88中圆柱齿轮的精度分为12级 GB10095-88中圆柱齿轮的精度分为12级，常用 中圆柱齿轮的精度分为12 的 5-9级 。 控制齿轮一转为周 公差组Ⅰ 影响传递运动准确性。 公差组Ⅰ 影响传递运动准确性。 期的转角误差。 期的转角误差。 控制齿轮一转内多次 影响传动的平稳性、 影响传动的平稳性、 公差组Ⅱ 周期地重复出现的转 公差组Ⅱ 噪音、振动等。 噪音、振动等。 角误差。 角误差。 控制齿向接触上的误 公差组Ⅲ 影响载荷分布均匀性。 公差组Ⅲ 影响载荷分布均匀性。 差。 侧隙 轮齿受热膨胀及齿廓 控制齿轮齿厚偏差。 控制齿轮齿厚偏差。 间存留润滑油。 间存留润滑油。
例 2：
7-6-6GM GB10095-88 GB10095-
7—第Ⅰ组公差组精度等级 6—第Ⅱ组公差组精度等级 6—第Ⅲ组公差组精度等级 G—齿厚的上偏差 M—齿厚的下偏差
一般来说，高精度机床6级，一般机 一般来说，高精度机床6 农用机械9 械8级，农用机械9级。
三个公差组的精度由工作条件来确定， 三个公差组的精度由工作条件来确定， 其精度等级可以相同，也可以不同。 其精度等级可以相同，也可以不同。 而齿轮的齿厚偏差注在公差代号的后 GB中规定该偏差有14种 中规定该偏差有14 面，GB中规定该偏差有14种：C、 …….S .S。 D、…….S。 标注：
例 1： 7FL GB10095GB100精度（GB10095-88） 圆柱齿轮的精度（GB10095-88）
GB10095-88中圆柱齿轮的精度分为12级 GB10095-88中圆柱齿轮的精度分为12级，常用 中圆柱齿轮的精度分为12 的 5-9级 。 控制齿轮一转为周 公差组Ⅰ 影响传递运动准确性。 公差组Ⅰ 影响传递运动准确性。 期的转角误差。 期的转角误差。 控制齿轮一转内多次 影响传动的平稳性、 影响传动的平稳性、 公差组Ⅱ 周期地重复出现的转 公差组Ⅱ 噪音、振动等。 噪音、振动等。 角误差。 角误差。 控制齿向接触上的误 公差组Ⅲ 影响载荷分布均匀性。 公差组Ⅲ 影响载荷分布均匀性。 差。 侧隙 轮齿受热膨胀及齿廓 控制齿轮齿厚偏差。 控制齿轮齿厚偏差。 间存留润滑油。 间存留润滑油。
圆柱齿轮的公差及精度等级
return
4、侧隙 ---指齿侧间隙，工作时非工作齿廓间形成
的间隙。
侧隙作用：
1、储存润滑油；
2、补偿热变形。 防止齿轮工作中 卡死。
return
三、齿轮的精度检测指标、侧隙指标
1、传递运动的准确性△FP ★ 2、传动的平稳性 △fPt ★ △Fa ★ 3、载荷分布的均匀性 △Fb ★
4、侧 隙 △Esn ★ △Ebn ★
端面、齿顶
圆柱面
0.2~0.1 0.4~0.2 0.8~0.4 0.8~0.4 1.6~0.8 3.2~1.6 ≤ 3.2
≤ 3.2
齿轮的三项精度等级不同时，按最高精度等级确定。
return
齿轮中心距极限偏差±f a (GB/T 10095-88) μm
齿轮精度等级 fa 30＜a≤50
1~2 0.5IT4
2. 轴线平行度偏差△f b 、△fd
平行度合格条件：
△f b ≤ f b △fd ≤ fd
f b—轴线垂直平面平行度公差 f b= 0.5（L / b）Fb
f d—轴线平面内的平行度公差 f d =2 f b
五、图样上齿轮精度等级的标注 8 – 8 - 7 GB/T 10095.1
载荷分布均匀性精度等级 传动平稳性精度等级 传递运动准确性精度等级
2＜ mn≤3.5 3.5＜ mn≤6
2.3 3.2 4.6 6.5 9 13 18 26 36 51 2.5 3.5 5 7 10 14 20 28 40 56
6＜mn≤10 2.8 4 5.5 8 11 16 23 32 45 64
齿廓总公差Fα (GB/T10095.1-2001)
分度圆直 法向模数
四、齿轮坯精度、中心距偏差、轴线平行度→★
4、侧隙 ---指齿侧间隙，工作时非工作齿廓间形成
的间隙。
侧隙作用：
1、储存润滑油；
2、补偿热变形。 防止齿轮工作中 卡死。
return
三、齿轮的精度检测指标、侧隙指标
1、传递运动的准确性△FP ★ 2、传动的平稳性 △fPt ★ △Fa ★ 3、载荷分布的均匀性 △Fb ★
4、侧 隙 △Esn ★ △Ebn ★
端面、齿顶
圆柱面
0.2~0.1 0.4~0.2 0.8~0.4 0.8~0.4 1.6~0.8 3.2~1.6 ≤ 3.2
≤ 3.2
齿轮的三项精度等级不同时，按最高精度等级确定。
return
齿轮中心距极限偏差±f a (GB/T 10095-88) μm
齿轮精度等级 fa 30＜a≤50
1~2 0.5IT4
2. 轴线平行度偏差△f b 、△fd
平行度合格条件：
△f b ≤ f b △fd ≤ fd
f b—轴线垂直平面平行度公差 f b= 0.5（L / b）Fb
f d—轴线平面内的平行度公差 f d =2 f b
五、图样上齿轮精度等级的标注 8 – 8 - 7 GB/T 10095.1
载荷分布均匀性精度等级 传动平稳性精度等级 传递运动准确性精度等级
2＜ mn≤3.5 3.5＜ mn≤6
2.3 3.2 4.6 6.5 9 13 18 26 36 51 2.5 3.5 5 7 10 14 20 28 40 56
6＜mn≤10 2.8 4 5.5 8 11 16 23 32 45 64
齿廓总公差Fα (GB/T10095.1-2001)
分度圆直 法向模数
四、齿轮坯精度、中心距偏差、轴线平行度→★
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解：1.确定齿轮的精度等级
主圆要周是转传速动v 平 稳6 性 d 1 要0 求n 0 ， 首3 .1 0 先 6 考3 4 0 虑 1 2 第0 I I1 公0 1 差4 组0 的4 .7 精5 0 m 度/ 8 等0 s级
2020/4/2
2.齿轮误差检验组的选择
该齿轮属中等精度，且为批量生产，故选择便于批量生产的检验
2020/4/2
小结
齿轮精度设计的方法和步骤：
• 确定齿轮的精度等级； • 齿轮误差检验组的选择及其公差值的确定； • 计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号； • 确定齿坯公差和表面粗糙度(表12-18、12-19
、12-20)； • 公法线平均长度偏差的换算； • 绘制齿轮零件图
2020/4/2
仅用于10～12级精度
公差组 检验组
附注
II
2020/4/2
△fi’
综合项目，成批生产时优先选用
△ff与△fpb △ff与△fpt
*
f fβ
△fi’’
△ff能反映单个齿的齿形误差， 而△fpb或△fpt反映出换齿时是
否平稳
用于6级及以上精度的斜齿轮或 人字齿轮
需保证齿形精度
△fpt与△fpb 用于9～12级精度
的精度等级。
方法：计算法、类比法 表12－6 2020/4/2 各种机械中齿轮的精度等级
例如：
1. 分度、读数机构中的齿轮：
计算出齿轮一转范围内允许的最大转角误差，确定 第I公差组的精度等级，再确定其他公差组的精度等 级。
2. 高速动力齿轮： 根据圆周速度和噪声要求确定第II公差组的精度等 级，第III公差组不低于第II公差组的精度。
圆周速度 ( 直齿 斜齿
85～95 75～85
<75
<3 3～15 >15 <5 5～30 >30
8级 7级 6级 7级 6级 5级 6级 5级 5级
2020/4/2
表12－8 第III公差组等级的选择
负
荷性质
要求噪声强度(dB)
大
85～95
中
75～85
小
<75
重负荷 中负荷 轻负荷
6级
7级 8级
——在固定中心距极限偏差的情况下，通 过改变齿厚偏差而获得不同的最小侧隙。
2020/4/2
齿厚极限偏差的确定
• 确定一对齿轮在法向侧隙上总的减薄量δSN 1.保证正常润滑所必需的最小侧隙jn1(表10) 2.补偿温升引起变形所需的最小侧隙jn2
jn22 a (1 t12 t2)sin
3.为补偿加工误差和安装误差所需的两齿
设计举例： 已知万能卧式铣床主轴箱内连接电动机的一对直齿圆 柱齿轮，m=3mm,α=20°,z1=21, z2=59, 齿宽 b1=28mm， b2=28mm，齿轮材料为钢，线胀系数为 α1=11.5×10-6/℃,箱体材料为铸铁，线胀系数为 α2=10.5×10-6/℃；电动机转速为n1=1450r/min，齿轮 箱采用喷油润滑，齿轮工作温度t 1=80℃，箱体工作温 度t2 =50℃；生产规模为批量生产。试确定小齿轮的精 度等级、检验项目及公差数值、齿轮副侧隙及齿厚极 限偏差。
6级
6级 7级
5级
5级 6级
2020/4/2
表12-10 jn1 推荐值
润滑方法
圆周速度m/s
≤10 >10~25 >25~60 >60
喷油润滑 0.01mn
0.02mn
0.03mn
(0.03~0.05) mn
油池润滑
(0.005~0.01) mn
2020/4/2
参见P 2020/4/2 表12－3、12－4
齿轮精度等级的选择
• 一般情况下，齿轮的三个公差组选择相同的精 度等级。
• 根据齿轮使用要求和工作条件不同，允许对三 个公差组选择不同的精度等级。
• 同一公差组中的各项目必须同级。
检查和验收齿轮时，以三个公差组中最低精度 来评定齿轮的精度等级。
原则：满足使用要求的前提下，尽量选择较低
汽轮机减速器 3～6 一般用途减速器 6～9
金属切削机床 3～8 轧钢设备小齿轮 6～10
内燃机与电气 机车
6～7
矿用绞车
8～10
轻型汽车
5～8 起重机机构
7～10
重型汽车
6～9 农业机械
8～11
航空发动机
4～7
2020/4/2
表12－7 第IBiblioteka 公差组等级的选择m/s) 要求噪声强度(dB)
大
中
小
轮齿厚减薄总量δS
s2fasin nfp 21b fp 22 b 2 .10 F 24
j j 总的减薄量 2020/4/2
SN n1 n2 S
齿厚极限偏差的确定
• 确定齿厚上、下偏差
齿厚上偏差 E'ss2coSNs n
圆整E成ss：? fp t
齿厚公差 T's2tann Fr2br2
齿厚下偏差 E'siEssT's
组：第I公差组：ΔFi’’、ΔFw
第II公差组：Δfi’’
第III公差组：ΔFβ 各项目的公差值查表12-13、12-14、12-15
3.计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号
（1）计算jnmin：按喷油润滑和v=4.78m/s查表
jn1=0.01mn=0.03mm
jn2=2a(α1Δt1－α2Δt2)sinα=0.031mm
E’si= E’ss－ T’s＝ -131μm
E’si / fpt= -9.4，因此齿厚下偏差的代号为J。
至此，小齿轮的精度为：8－7－7 FJ GB/T 10095-1988
2020/4/2
表12－6 各种机械采用的齿轮的精度等级
应用范围 精度等级 应用范围 精度等级
测量齿轮
3～5 拖拉机
6～10
△fpt或△fpb 用于10～12级精度
公差组 III
检验组
附注
△Fβ
*△Fb
*△Fpx与 * △Fb
*△Fpx与 △ff
多用于直齿圆柱齿轮 仅用于 1.25 的斜齿轮
仅用于 1.25 的斜齿轮
2020/4/2
检验组的选择
• 选择检验组时应对齿轮的加工方式、精度等级、 生产规模、检验目的等进行分析：
2020/4/2
jnmin= jn1 +jn2=0.061mm
（2）确定齿厚极限偏差代号 1）齿厚上偏差 查表确定fa、fb1、fb2、Fβ，计算E’ss= -56μm 由表12－14得 fpt=14μm, E’ss/ fpt= -4，因此齿厚上偏差的代
号为F。 2）齿厚下偏差 查表确定Fr、br，计算出T’s=75μm，因此
• 齿轮精度：齿轮精度高可选用综合性检验项目，
精度低选择一些单项误差，如△Fr、 △fpt或△fpb等 。
• 检验目的：成批齿轮做终结检验时选择综合性检
验项目，要分析齿轮误差以便改进工艺时选择单 项指标。
• 设备条件：不同的测量仪器有不同的精度等级，
选择时要考虑现有的设备条件；此外尽量用同一 仪器检测不同检验组中的项目。
• 各级精度齿轮（副）所规定的各项公差 或极限偏差值见表12-12~表12-17及表 12-5。
• 标注代号
2020/4/2
例题：
2020/4/2
公差组的检验组
公差组 I
2020/4/2
检验组
△Fi’ △Fp
△Fi’’与 △Fw △Fr与 △Fw △Fr
附注
综合评定项目
综合评定项目，必要时加检 △Fpk 若其中仅有一项超差，则考 虑到径向误差与切向误差相 互补偿的可能性，应按△Fp 合格与否进行评定
3. 低速重载齿轮： 根据强度和寿命要求确定第III公差组的精度。第II 公差组的精度不应过分低于第III公差组的精度。
表12－7 第II公差组等级的选择 表12－8 第III公差组等级的选择
2020/4/2
齿轮副侧隙的选择
• 齿轮副侧隙按齿轮工作条件决定，与齿轮 的精度等级无关。
• 侧隙的大小主要决定于齿厚和中心距。 • “基中心距制”
渐开线圆柱齿轮的精度标准
主要内容： • 圆柱齿轮精度等级
国家标准、标注代号
• 齿轮的检验
各个公差组的检验组 检验组的合理选择
• 齿轮精度等级的选择 • 齿轮副侧隙的选择
根据工作条件确定齿厚极限偏差
• 齿轮精度设计举例
2020/4/2
精度等级
• GB/T 10095-1988对齿轮及齿轮副规定 了12个精度等级，精度由低到高依次为1 、2、3、……12级。
主圆要周是转传速动v 平 稳6 性 d 1 要0 求n 0 ， 首3 .1 0 先 6 考3 4 0 虑 1 2 第0 I I1 公0 1 差4 组0 的4 .7 精5 0 m 度/ 8 等0 s级
2020/4/2
2.齿轮误差检验组的选择
该齿轮属中等精度，且为批量生产，故选择便于批量生产的检验
2020/4/2
小结
齿轮精度设计的方法和步骤：
• 确定齿轮的精度等级； • 齿轮误差检验组的选择及其公差值的确定； • 计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号； • 确定齿坯公差和表面粗糙度(表12-18、12-19
、12-20)； • 公法线平均长度偏差的换算； • 绘制齿轮零件图
2020/4/2
仅用于10～12级精度
公差组 检验组
附注
II
2020/4/2
△fi’
综合项目，成批生产时优先选用
△ff与△fpb △ff与△fpt
*
f fβ
△fi’’
△ff能反映单个齿的齿形误差， 而△fpb或△fpt反映出换齿时是
否平稳
用于6级及以上精度的斜齿轮或 人字齿轮
需保证齿形精度
△fpt与△fpb 用于9～12级精度
的精度等级。
方法：计算法、类比法 表12－6 2020/4/2 各种机械中齿轮的精度等级
例如：
1. 分度、读数机构中的齿轮：
计算出齿轮一转范围内允许的最大转角误差，确定 第I公差组的精度等级，再确定其他公差组的精度等 级。
2. 高速动力齿轮： 根据圆周速度和噪声要求确定第II公差组的精度等 级，第III公差组不低于第II公差组的精度。
圆周速度 ( 直齿 斜齿
85～95 75～85
<75
<3 3～15 >15 <5 5～30 >30
8级 7级 6级 7级 6级 5级 6级 5级 5级
2020/4/2
表12－8 第III公差组等级的选择
负
荷性质
要求噪声强度(dB)
大
85～95
中
75～85
小
<75
重负荷 中负荷 轻负荷
6级
7级 8级
——在固定中心距极限偏差的情况下，通 过改变齿厚偏差而获得不同的最小侧隙。
2020/4/2
齿厚极限偏差的确定
• 确定一对齿轮在法向侧隙上总的减薄量δSN 1.保证正常润滑所必需的最小侧隙jn1(表10) 2.补偿温升引起变形所需的最小侧隙jn2
jn22 a (1 t12 t2)sin
3.为补偿加工误差和安装误差所需的两齿
设计举例： 已知万能卧式铣床主轴箱内连接电动机的一对直齿圆 柱齿轮，m=3mm,α=20°,z1=21, z2=59, 齿宽 b1=28mm， b2=28mm，齿轮材料为钢，线胀系数为 α1=11.5×10-6/℃,箱体材料为铸铁，线胀系数为 α2=10.5×10-6/℃；电动机转速为n1=1450r/min，齿轮 箱采用喷油润滑，齿轮工作温度t 1=80℃，箱体工作温 度t2 =50℃；生产规模为批量生产。试确定小齿轮的精 度等级、检验项目及公差数值、齿轮副侧隙及齿厚极 限偏差。
6级
6级 7级
5级
5级 6级
2020/4/2
表12-10 jn1 推荐值
润滑方法
圆周速度m/s
≤10 >10~25 >25~60 >60
喷油润滑 0.01mn
0.02mn
0.03mn
(0.03~0.05) mn
油池润滑
(0.005~0.01) mn
2020/4/2
参见P 2020/4/2 表12－3、12－4
齿轮精度等级的选择
• 一般情况下，齿轮的三个公差组选择相同的精 度等级。
• 根据齿轮使用要求和工作条件不同，允许对三 个公差组选择不同的精度等级。
• 同一公差组中的各项目必须同级。
检查和验收齿轮时，以三个公差组中最低精度 来评定齿轮的精度等级。
原则：满足使用要求的前提下，尽量选择较低
汽轮机减速器 3～6 一般用途减速器 6～9
金属切削机床 3～8 轧钢设备小齿轮 6～10
内燃机与电气 机车
6～7
矿用绞车
8～10
轻型汽车
5～8 起重机机构
7～10
重型汽车
6～9 农业机械
8～11
航空发动机
4～7
2020/4/2
表12－7 第IBiblioteka 公差组等级的选择m/s) 要求噪声强度(dB)
大
中
小
轮齿厚减薄总量δS
s2fasin nfp 21b fp 22 b 2 .10 F 24
j j 总的减薄量 2020/4/2
SN n1 n2 S
齿厚极限偏差的确定
• 确定齿厚上、下偏差
齿厚上偏差 E'ss2coSNs n
圆整E成ss：? fp t
齿厚公差 T's2tann Fr2br2
齿厚下偏差 E'siEssT's
组：第I公差组：ΔFi’’、ΔFw
第II公差组：Δfi’’
第III公差组：ΔFβ 各项目的公差值查表12-13、12-14、12-15
3.计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号
（1）计算jnmin：按喷油润滑和v=4.78m/s查表
jn1=0.01mn=0.03mm
jn2=2a(α1Δt1－α2Δt2)sinα=0.031mm
E’si= E’ss－ T’s＝ -131μm
E’si / fpt= -9.4，因此齿厚下偏差的代号为J。
至此，小齿轮的精度为：8－7－7 FJ GB/T 10095-1988
2020/4/2
表12－6 各种机械采用的齿轮的精度等级
应用范围 精度等级 应用范围 精度等级
测量齿轮
3～5 拖拉机
6～10
△fpt或△fpb 用于10～12级精度
公差组 III
检验组
附注
△Fβ
*△Fb
*△Fpx与 * △Fb
*△Fpx与 △ff
多用于直齿圆柱齿轮 仅用于 1.25 的斜齿轮
仅用于 1.25 的斜齿轮
2020/4/2
检验组的选择
• 选择检验组时应对齿轮的加工方式、精度等级、 生产规模、检验目的等进行分析：
2020/4/2
jnmin= jn1 +jn2=0.061mm
（2）确定齿厚极限偏差代号 1）齿厚上偏差 查表确定fa、fb1、fb2、Fβ，计算E’ss= -56μm 由表12－14得 fpt=14μm, E’ss/ fpt= -4，因此齿厚上偏差的代
号为F。 2）齿厚下偏差 查表确定Fr、br，计算出T’s=75μm，因此
• 齿轮精度：齿轮精度高可选用综合性检验项目，
精度低选择一些单项误差，如△Fr、 △fpt或△fpb等 。
• 检验目的：成批齿轮做终结检验时选择综合性检
验项目，要分析齿轮误差以便改进工艺时选择单 项指标。
• 设备条件：不同的测量仪器有不同的精度等级，
选择时要考虑现有的设备条件；此外尽量用同一 仪器检测不同检验组中的项目。
• 各级精度齿轮（副）所规定的各项公差 或极限偏差值见表12-12~表12-17及表 12-5。
• 标注代号
2020/4/2
例题：
2020/4/2
公差组的检验组
公差组 I
2020/4/2
检验组
△Fi’ △Fp
△Fi’’与 △Fw △Fr与 △Fw △Fr
附注
综合评定项目
综合评定项目，必要时加检 △Fpk 若其中仅有一项超差，则考 虑到径向误差与切向误差相 互补偿的可能性，应按△Fp 合格与否进行评定
3. 低速重载齿轮： 根据强度和寿命要求确定第III公差组的精度。第II 公差组的精度不应过分低于第III公差组的精度。
表12－7 第II公差组等级的选择 表12－8 第III公差组等级的选择
2020/4/2
齿轮副侧隙的选择
• 齿轮副侧隙按齿轮工作条件决定，与齿轮 的精度等级无关。
• 侧隙的大小主要决定于齿厚和中心距。 • “基中心距制”
渐开线圆柱齿轮的精度标准
主要内容： • 圆柱齿轮精度等级
国家标准、标注代号
• 齿轮的检验
各个公差组的检验组 检验组的合理选择
• 齿轮精度等级的选择 • 齿轮副侧隙的选择
根据工作条件确定齿厚极限偏差
• 齿轮精度设计举例
2020/4/2
精度等级
• GB/T 10095-1988对齿轮及齿轮副规定 了12个精度等级，精度由低到高依次为1 、2、3、……12级。