第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工作
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第9章 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测
表9-12 齿厚极限偏差(摘自GB/T 10095.1—2001)
表9-13
C
3.齿厚下偏差的确定
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
表9-14 (单位：μm)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
表9-15
4.公法线平均长度极限偏差的计算 9.4.4 齿坯公差及齿轮的主要表面的粗糙度 齿坯公差是指齿轮的设计基准面、工艺基准面和测量基准面 的尺寸公差和形位公差。
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
图9-16
接触斑点
9.3.4 齿轮副的侧隙及其评定指标
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
齿轮副的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ隙分为圆周侧隙和法向侧隙，如图9⁃17所示。 (1)圆周侧隙jt (圆周最大极限侧隙jtmax、圆周最小极限侧隙jtmin)圆周 侧隙jt是指装配好后的齿轮副，当一个齿轮固定，另一个齿轮的圆
图9-18 齿轮副的安装误差 a)中心距偏差 b)x方向轴线平行度误差 c)y方向轴线平行度误差
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
2.齿轮副的轴线平行度误差Δfx、Δfy(公差fx、fy)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
9.4.1 精度等级及其选择 1.精度等级
表9-1 (摘自GB/T 10095.1—2001)(单位：μm)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
9.4.3 齿轮副侧隙及齿厚极限偏差、公法线平均长度极限偏差的 确定 齿轮副的合理侧隙要求与齿的精度等级基本无关，它应根据齿
轮副的工作条件和侧隙的作用来确定。 1.最小极限侧隙jnmin(或jtmin)的确定
表9-11
2.齿厚上偏差Ess的确定
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
表9-13
C
3.齿厚下偏差的确定
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
表9-14 (单位：μm)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
表9-15
4.公法线平均长度极限偏差的计算 9.4.4 齿坯公差及齿轮的主要表面的粗糙度 齿坯公差是指齿轮的设计基准面、工艺基准面和测量基准面 的尺寸公差和形位公差。
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
图9-16
接触斑点
9.3.4 齿轮副的侧隙及其评定指标
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
齿轮副的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ隙分为圆周侧隙和法向侧隙，如图9⁃17所示。 (1)圆周侧隙jt (圆周最大极限侧隙jtmax、圆周最小极限侧隙jtmin)圆周 侧隙jt是指装配好后的齿轮副，当一个齿轮固定，另一个齿轮的圆
图9-18 齿轮副的安装误差 a)中心距偏差 b)x方向轴线平行度误差 c)y方向轴线平行度误差
9.3 齿轮副的精度及侧隙评定指标
2.齿轮副的轴线平行度误差Δfx、Δfy(公差fx、fy)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
9.4.1 精度等级及其选择 1.精度等级
表9-1 (摘自GB/T 10095.1—2001)(单位：μm)
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
9.4.3 齿轮副侧隙及齿厚极限偏差、公法线平均长度极限偏差的 确定 齿轮副的合理侧隙要求与齿的精度等级基本无关，它应根据齿
轮副的工作条件和侧隙的作用来确定。 1.最小极限侧隙jnmin(或jtmin)的确定
表9-11
2.齿厚上偏差Ess的确定
9.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用
渐开线圆柱齿轮传动的公差与检测
3、径向综合总偏差△Fi〞、一齿径向综合偏差△fi〞
1）径向综合总偏差△Fi〞： 径向综合总偏差△ 与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一 转内，双啮中心距的最大变动量。 转内，双啮中心距的最大变动量。 Fi〞 相当于（ 评定传递运动的准确性。 △Fi〞：相当于（△Fr），评定传递运动的准确性。 2）一齿径向综合偏差（△fi〞） 一齿径向综合偏差（ 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在 被测齿轮一个齿距角内的双啮中心距的最大变动量。 被测齿轮一个齿距角内的双啮中心距的最大变动量。 评定传动的平稳性。 △fi〞：评定传动的平稳性。 测量方便，适用于大批量生产。 测量方便，适用于大批量生产。
二、圆柱齿轮传动精度的评定指标
根据齿轮精度要求， 根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准确性误 差（第Ⅰ组）、影响传动平稳性误差（第Ⅱ组）、影响载 ）、影响传动平稳性误差（ ）、影响载 影响传动平稳性误差 荷分布均匀性误差（ 和影响侧隙的误差。 荷分布均匀性误差（第Ⅲ组）和影响侧隙的误差。并相应 提出评定指标。 提出评定指标。 运动准确性（运动精度）的评定指标 运动准确性（运动精度） 传动平稳性（运动平稳性精度） 传动平稳性（运动平稳性精度）的评定指标 载荷分布均匀性（接触精度）的评定指标 载荷分布均匀性（接触精度） 国标规定应检指标： 国标规定应检指标： 齿距偏差（单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累积总偏差） 齿距偏差（单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累积总偏差） 齿廓总偏差和螺旋线总偏差。 齿廓总偏差和螺旋线总偏差。 侧隙的评定指标 侧隙的评定指标 齿轮副精度的评定指标 齿轮副精度的评定指标
三、评定齿轮精度时可采用的指标
2、齿轮径向圆跳动（△Fr）
1）径向综合总偏差△Fi〞： 径向综合总偏差△ 与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一 转内，双啮中心距的最大变动量。 转内，双啮中心距的最大变动量。 Fi〞 相当于（ 评定传递运动的准确性。 △Fi〞：相当于（△Fr），评定传递运动的准确性。 2）一齿径向综合偏差（△fi〞） 一齿径向综合偏差（ 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在 被测齿轮一个齿距角内的双啮中心距的最大变动量。 被测齿轮一个齿距角内的双啮中心距的最大变动量。 评定传动的平稳性。 △fi〞：评定传动的平稳性。 测量方便，适用于大批量生产。 测量方便，适用于大批量生产。
二、圆柱齿轮传动精度的评定指标
根据齿轮精度要求， 根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准确性误 差（第Ⅰ组）、影响传动平稳性误差（第Ⅱ组）、影响载 ）、影响传动平稳性误差（ ）、影响载 影响传动平稳性误差 荷分布均匀性误差（ 和影响侧隙的误差。 荷分布均匀性误差（第Ⅲ组）和影响侧隙的误差。并相应 提出评定指标。 提出评定指标。 运动准确性（运动精度）的评定指标 运动准确性（运动精度） 传动平稳性（运动平稳性精度） 传动平稳性（运动平稳性精度）的评定指标 载荷分布均匀性（接触精度）的评定指标 载荷分布均匀性（接触精度） 国标规定应检指标： 国标规定应检指标： 齿距偏差（单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累积总偏差） 齿距偏差（单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累积总偏差） 齿廓总偏差和螺旋线总偏差。 齿廓总偏差和螺旋线总偏差。 侧隙的评定指标 侧隙的评定指标 齿轮副精度的评定指标 齿轮副精度的评定指标
三、评定齿轮精度时可采用的指标
2、齿轮径向圆跳动（△Fr）
第9章 渐开线圆柱齿轮公差与配合(简介)
小结：上述四项要求中：前三项是对齿轮传动的精度要求， 而侧隙是独立于精度要求的另一类要求。
图9.3 齿轮齿侧间隙
9.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ响齿轮使用要求的主要误差
以滚齿为例来分析。
9.2.1影响齿轮传递运动准确性的主要误差
影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿轮齿距分布不 均匀而产生的以齿轮一转为周期的误差，来源于齿轮几 何偏心e1和运动偏心e2 。两者综合产生齿距累积总偏差。
图9.6 运动偏心的影响
图9.7 齿距分布不均匀
9.2.2影响齿轮传动平稳性的主要误差
影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿轮各个实际齿距 不相等（单个齿距偏差）和各个齿廓的形状误差（齿廓偏 差），来源于上一节所述引起齿轮齿距分布不均匀的加工 误差及齿轮刀具和机床分度蜗杆的制造误差和安装误差。
9.2.3影响轮齿载荷分布均匀性的主要误差
snc=mz sinδ hc=ra－0.5mz cosδ
图9.18 齿厚偏差与公差
图9.18-1 弦齿高 hc 定位来测量齿厚
1.齿轮齿距累积总偏差ΔFP
ΔFP 是指在齿轮端平面，在接近齿高中部的一个与齿轮基 准轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论 弧长的代数差中的最大绝对值（图9.10）。
合格条件： ΔFP ≤FP （偏差允许值，公差）。
2.齿距累积偏差ΔFPk
合格条件：ΔFPk ≤FPk
3.齿轮径向跳动 ΔFr ≤Fr （ 传递运动准确性的非强制性精度指标）
齿轮啮合时使齿面接触不均匀的误差，在齿宽方向上是 齿向误差（直齿轮的轮齿方向不平行于齿轮基准轴线）或 螺旋线偏差，在齿高方向上是齿廓形状误差。
前者来源于机床刀架导轨倾斜和齿轮坯端面的轴向跳动 （图9.8 图9.9 ），后者来源于第2节所述的 因素。
图9.3 齿轮齿侧间隙
9.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ响齿轮使用要求的主要误差
以滚齿为例来分析。
9.2.1影响齿轮传递运动准确性的主要误差
影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿轮齿距分布不 均匀而产生的以齿轮一转为周期的误差，来源于齿轮几 何偏心e1和运动偏心e2 。两者综合产生齿距累积总偏差。
图9.6 运动偏心的影响
图9.7 齿距分布不均匀
9.2.2影响齿轮传动平稳性的主要误差
影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿轮各个实际齿距 不相等（单个齿距偏差）和各个齿廓的形状误差（齿廓偏 差），来源于上一节所述引起齿轮齿距分布不均匀的加工 误差及齿轮刀具和机床分度蜗杆的制造误差和安装误差。
9.2.3影响轮齿载荷分布均匀性的主要误差
snc=mz sinδ hc=ra－0.5mz cosδ
图9.18 齿厚偏差与公差
图9.18-1 弦齿高 hc 定位来测量齿厚
1.齿轮齿距累积总偏差ΔFP
ΔFP 是指在齿轮端平面，在接近齿高中部的一个与齿轮基 准轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论 弧长的代数差中的最大绝对值（图9.10）。
合格条件： ΔFP ≤FP （偏差允许值，公差）。
2.齿距累积偏差ΔFPk
合格条件：ΔFPk ≤FPk
3.齿轮径向跳动 ΔFr ≤Fr （ 传递运动准确性的非强制性精度指标）
齿轮啮合时使齿面接触不均匀的误差，在齿宽方向上是 齿向误差（直齿轮的轮齿方向不平行于齿轮基准轴线）或 螺旋线偏差，在齿高方向上是齿廓形状误差。
前者来源于机床刀架导轨倾斜和齿轮坯端面的轴向跳动 （图9.8 图9.9 ），后者来源于第2节所述的 因素。
渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料
渐开线直齿圆柱齿轮 的公差与检测
汇报人：XX
目录
添加目录标题
齿轮公差
检测方法
检测标准
检测应用
添加章节标题
齿轮公差
定义：相邻两齿在中线上对应点之间的实际弧长与理论弧长之差 产生原因：制造误差、安装误差和磨损 分类：齿距累积偏差和齿距偏差 检测方法：齿距仪测量、插齿刀检验法和公法线长度测量法
检测标准：根据齿轮的用 途和要求，制定相应的检 测标准和规范，确保产品 的质量和性能达到预期要 求。
介绍渐开线直齿圆柱 齿轮的在线检测技术， 包括传感器选择、测 量原理和实施方法。
分析在线检测技术在齿 轮故障诊断中的应用， 如何通过数据分析识别 早期故障并进行预警。
讨论在线检测技术在齿 轮制造过程中的质量控 制作用，如何提高齿轮 精度和降低废品率。
DIN标准：德国标准化学会制定的齿轮检测标准，在欧洲范围内广泛应用，重点考虑了工业应用 中的实际需求。
JIS标准：日本工业标准协会制定的齿轮检测标准，与ISO和DIN标准有所不同，尤其在齿形和齿 向的测量方法上有所创新。
检测项目：包括齿 轮的齿形、齿向、 齿圈径向跳动等
检测方法：采用测 量、观察、试验等 方法进行检测
定义：齿轮齿面粗 糙度是指齿轮齿面 微观不平度的程度
影响因素：切削 参数、刀具磨损、 材料性质等
控制方法：选择合 适的切削参数、刀 具材料和涂层技术 等
检测方法：比较 样板法、光切法量精度：高精度测量仪器，如三坐标测量机 测量方法：比较测量法、间接测量法等 测量注意事项：确保测量工具的精度和可靠性，避免误差传递
测量齿轮的齿顶圆直径 测量齿轮的齿根圆直径 测量齿轮的齿厚 测量齿轮的齿槽宽
测量工具：高精度的测量仪器，如千分尺、测微计等 测量方法：采用比较测量法，将齿轮与标准件进行比较测量，确定其误差范围 测量步骤：先对齿轮进行外观检查，再使用测量工具进行精度测量，记录测量数据并进行分析 注意事项：测量时需注意环境温度、湿度等影响因素，确保测量结果的准确性
汇报人：XX
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齿轮公差
检测方法
检测标准
检测应用
添加章节标题
齿轮公差
定义：相邻两齿在中线上对应点之间的实际弧长与理论弧长之差 产生原因：制造误差、安装误差和磨损 分类：齿距累积偏差和齿距偏差 检测方法：齿距仪测量、插齿刀检验法和公法线长度测量法
检测标准：根据齿轮的用 途和要求，制定相应的检 测标准和规范，确保产品 的质量和性能达到预期要 求。
介绍渐开线直齿圆柱 齿轮的在线检测技术， 包括传感器选择、测 量原理和实施方法。
分析在线检测技术在齿 轮故障诊断中的应用， 如何通过数据分析识别 早期故障并进行预警。
讨论在线检测技术在齿 轮制造过程中的质量控 制作用，如何提高齿轮 精度和降低废品率。
DIN标准：德国标准化学会制定的齿轮检测标准，在欧洲范围内广泛应用，重点考虑了工业应用 中的实际需求。
JIS标准：日本工业标准协会制定的齿轮检测标准，与ISO和DIN标准有所不同，尤其在齿形和齿 向的测量方法上有所创新。
检测项目：包括齿 轮的齿形、齿向、 齿圈径向跳动等
检测方法：采用测 量、观察、试验等 方法进行检测
定义：齿轮齿面粗 糙度是指齿轮齿面 微观不平度的程度
影响因素：切削 参数、刀具磨损、 材料性质等
控制方法：选择合 适的切削参数、刀 具材料和涂层技术 等
检测方法：比较 样板法、光切法量精度：高精度测量仪器，如三坐标测量机 测量方法：比较测量法、间接测量法等 测量注意事项：确保测量工具的精度和可靠性，避免误差传递
测量齿轮的齿顶圆直径 测量齿轮的齿根圆直径 测量齿轮的齿厚 测量齿轮的齿槽宽
测量工具：高精度的测量仪器，如千分尺、测微计等 测量方法：采用比较测量法，将齿轮与标准件进行比较测量，确定其误差范围 测量步骤：先对齿轮进行外观检查，再使用测量工具进行精度测量，记录测量数据并进行分析 注意事项：测量时需注意环境温度、湿度等影响因素，确保测量结果的准确性
第九章-渐开线圆柱齿轮传动公差与检测-1
（1）齿轮同侧相邻齿廓间的齿距偏差
称为单个齿距偏差。是指同侧相邻齿廓间的实际齿 距与理论齿距的代数差。 齿轮各个实际齿距存在不同的齿距偏差，齿轮每转 一个齿距角的过程中都会出现不同程度的转角误差。
13
（2）齿轮各齿廓的形状误差 齿轮齿廓的形状误差称为齿廓偏差，是指在齿轮端 平面内实际齿廓形状对渐开线的形状误差和方向误差。 齿轮转过一齿时，单个齿距偏差和轮廓总偏差是同
图9.3 齿轮测隙
7
不同用途和不同工作条件的齿轮及齿轮副，对上述四项
要求侧重点也不同： （1）精密机床的分度机构、测量仪器的度数分度齿轮，要 求分度准确，负荷较小、转速低，对传递运动准确性要求高， 且侧隙较小。 （2）用于高速传动齿轮，如高速发动机、高速机床变速箱 内齿轮，传递功率大、圆周速度高，要求振动、冲击和噪声
1
齿轮精度的可检项目及其检测
（1）切向综合总偏差∆Fi′ ∆Fi′是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮作单面啮合 时，在被测齿轮一转范围内，在分度圆上实际圆周位移与 理论圆周位移的最大差值，以分度圆弧长计值。
切向综合总偏差∆ Fi′代表了齿轮一转中的最大转角误
差，既反映了切向误差，也反映了径向误差，是评定齿 轮运动准确性的较为完善的指标，但不是必检指标。
单个齿轮的齿厚偏差或公法线长度作为检测项目用来评
定齿轮齿厚减薄量。
17
1、齿轮传动准确性的必检项目及检测
强制性检测指标是齿距累积总偏差 ∆Fp，有时还要增加
齿距累积偏差∆ Fpk。其它误差项目为非强制性检测项目。 （1）齿距累积总偏差∆Fp 指在齿轮端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮 基准轴线同心的圆上，齿轮同侧齿面上任意弧段（k=1
7.4.4 齿轮精度标注 当齿轮所有精度指标的偏差允许值为同一精度等级时， 图样上可标注该精度等级和标准号，例： 7 GB/T 10095.2—2008
渐开线圆柱齿轮公差及检测
销售渐开线圆柱齿轮
型号
齿数
模数
齿宽
精度
H R- JT- 15
15
2
15
6
H Rபைடு நூலகம் JT- 20
20
3
30
5
H R-JT-30
30
4
45
4
我们销售各种规格的渐开线圆柱齿轮，欢迎洽谈！
总结和要点
1 公差的作用
2 公差的控制
3 影响公差的因素
公差能够保证齿轮传动的精 确性和正常运转。
齿轮设计、制造、检验等环 节都需要严格控制公差。
感谢收听
渐开线圆柱齿轮是一种非常重要的机械传动元件，公差的控制涉及到各个环节，希望这次报告能够对您有所帮助。
齿轮材料、设计精度和测量 误差等因素都会影响公差的 控制。
渐开线圆柱齿轮的检测
1
视觉检测法
对齿轮的齿面、齿底、齿顶进行直观检测，对齿轮表面缺陷可以准确地发现。
2
接触检测法
通过齿轮啮合，来检测齿轮工作面间的公差，分类准确，但需要专业的设备。
3
物理检测法
通过测量齿形、圆跳、啮合等参数，来全面测量齿轮的公差，但需要更高的技术 门槛。
渐开线圆柱齿轮公差及检 测
渐开线圆柱齿轮是目前应用最广泛的齿轮之一，它因其独特的齿形设计，使 得传动效率远高于其他齿轮。
了解渐开线圆柱齿轮公差
齿轮公差的定义和意义
公差是指齿轮尺寸和形状的容许偏 差。合适的公差能够确保齿轮的正 常运转和驱动精度。
渐开线圆柱齿轮公差的分类
发生在齿距、齿顶、齿根和齿向的 公差有不同的分类方法，如等距公 差、等弧公差、等角公差和累计公 差等。
公差的测量方法
公差的测量需要依赖一些专业的仪 器和设备，如3D扫描仪、坐标测量 机等，每种测量方法都有其优缺点。
机械精度设计第九章
机械精度设计与检测技术
9.3
各公差组常用检验指标
第 I 公差组指标： 1.
Fr ——齿圈径向跳动公差
原因：齿坯在加工机床上的安装存在偏心 2. Fw ——公法线长度变动公差
原因：机床主轴存在分度误差（运动偏心） 3.
Fp ——周节累积公差 ，Δ Fp ——周节累积误差
分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与
指标2： 齿厚偏差：
Ess , Esi Ess － Esi＝ Ts
两种指标的换算：
当 α =20º 时
Ewms ＝ Ess cosα－ 0.72Fr sinα Ewmi ＝ Esi cosα＋ 0.72Fr sinα Twm ＝ Ts cosα － 1.44Fr sinα Ewms ＝ 0.9397Ess － 0. 2463Fr Ewmi ＝ 0.9397 Esi ＋ 0.2463Fr Twm ＝ 0.9397 Ts － 0.4925Fr
机械精度设计与检测技术
第 III 公差组指标： 控制载荷分布的均匀性，以避免局部载荷集中造成 过早失效，尤其是低速重载传动时。 1. Fβ —— 齿向公差， Δ Fβ —— 齿向误差 ——分度圆柱面上，沿齿宽方向，包容实际齿向线的两条最 近的设计齿向线之间的距离 原因：加工机床的导轨位置误差、传动副装配误差等 测量：用百分表＋标准圆棒，等
机械精度设计与检测技术
机械精度设计与检测技术
例如：
7－6－6 FL
GB10095-88
齿厚下偏差 齿厚上偏差 第III公差组的精度等级 第II公差组的精度等级 第I公差组的精度等级
由图：Ess = -4 fpt
Esi = -16 fpt
fpt的数值查表9－6
机械精度设计与检测技术
9.3
各公差组常用检验指标
第 I 公差组指标： 1.
Fr ——齿圈径向跳动公差
原因：齿坯在加工机床上的安装存在偏心 2. Fw ——公法线长度变动公差
原因：机床主轴存在分度误差（运动偏心） 3.
Fp ——周节累积公差 ，Δ Fp ——周节累积误差
分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与
指标2： 齿厚偏差：
Ess , Esi Ess － Esi＝ Ts
两种指标的换算：
当 α =20º 时
Ewms ＝ Ess cosα－ 0.72Fr sinα Ewmi ＝ Esi cosα＋ 0.72Fr sinα Twm ＝ Ts cosα － 1.44Fr sinα Ewms ＝ 0.9397Ess － 0. 2463Fr Ewmi ＝ 0.9397 Esi ＋ 0.2463Fr Twm ＝ 0.9397 Ts － 0.4925Fr
机械精度设计与检测技术
第 III 公差组指标： 控制载荷分布的均匀性，以避免局部载荷集中造成 过早失效，尤其是低速重载传动时。 1. Fβ —— 齿向公差， Δ Fβ —— 齿向误差 ——分度圆柱面上，沿齿宽方向，包容实际齿向线的两条最 近的设计齿向线之间的距离 原因：加工机床的导轨位置误差、传动副装配误差等 测量：用百分表＋标准圆棒，等
机械精度设计与检测技术
机械精度设计与检测技术
例如：
7－6－6 FL
GB10095-88
齿厚下偏差 齿厚上偏差 第III公差组的精度等级 第II公差组的精度等级 第I公差组的精度等级
由图：Ess = -4 fpt
Esi = -16 fpt
fpt的数值查表9－6
机械精度设计与检测技术
渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料课件
效率
齿轮传动的效率是指输出功率与输入功率之比。效率的大小 反映了齿轮传动的能量损失情况。
02
渐开线直齿圆柱齿轮的特点 与应用
渐开线直齿圆柱齿轮的结构特点
齿廓形状
渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓形状为渐开线，这种形状使得齿轮在传动过程中具有更好的平稳性和 均匀性。
齿数
渐开线直齿圆柱齿轮的齿数一般较多，这有利于提高齿轮的传动比和承载能力。
综合检测法
同时检测齿轮的多个参数，如齿距累积误差、齿形误差等。此方法可全面评价齿 轮质量，检测效率较高。
常用检测仪器介绍及使用注意事项
齿距卡尺
用于测量齿距和齿厚，使用时需确保卡尺与齿轮 轴线平行，避免误差。
渐开线样板
用于检测齿轮渐开线形状，使用时需选择合适的 样板规格，确保与齿轮配合良好。
投影仪
通过光学投影原理检测齿轮各项参数，使用时需 保持投影仪镜头清洁，确保投影效果。
渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料
课件
$number {01}
目录
• 齿轮基础知识 • 渐开线直齿圆柱齿轮的特点与应
用 • 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与精
度等级 • 渐开线直齿圆柱齿轮的检测方法
与仪器
目录
• 渐开线直齿圆柱齿轮的加工误差 分析
• 渐开线直齿圆柱齿轮的装配与调 整技术
01
齿轮基础知识
选用高精度刀具
选用制造精度高、耐磨性好的刀具，并正确安 装和调整。
控制工件误差
提高工件的制造精度、选用合适的夹具和定位 方式等。
提高加工精度的途径和技术措施
误差补偿技术
通过测量和分析加工误差，采用误差补偿装置或软件进行补偿。
数控加工技术
采用数控机床进行加工，通过优化切削参数和加工路径等提高加工 精度。
齿轮传动的效率是指输出功率与输入功率之比。效率的大小 反映了齿轮传动的能量损失情况。
02
渐开线直齿圆柱齿轮的特点 与应用
渐开线直齿圆柱齿轮的结构特点
齿廓形状
渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓形状为渐开线，这种形状使得齿轮在传动过程中具有更好的平稳性和 均匀性。
齿数
渐开线直齿圆柱齿轮的齿数一般较多，这有利于提高齿轮的传动比和承载能力。
综合检测法
同时检测齿轮的多个参数，如齿距累积误差、齿形误差等。此方法可全面评价齿 轮质量，检测效率较高。
常用检测仪器介绍及使用注意事项
齿距卡尺
用于测量齿距和齿厚，使用时需确保卡尺与齿轮 轴线平行，避免误差。
渐开线样板
用于检测齿轮渐开线形状，使用时需选择合适的 样板规格，确保与齿轮配合良好。
投影仪
通过光学投影原理检测齿轮各项参数，使用时需 保持投影仪镜头清洁，确保投影效果。
渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料
课件
$number {01}
目录
• 齿轮基础知识 • 渐开线直齿圆柱齿轮的特点与应
用 • 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与精
度等级 • 渐开线直齿圆柱齿轮的检测方法
与仪器
目录
• 渐开线直齿圆柱齿轮的加工误差 分析
• 渐开线直齿圆柱齿轮的装配与调 整技术
01
齿轮基础知识
选用高精度刀具
选用制造精度高、耐磨性好的刀具，并正确安 装和调整。
控制工件误差
提高工件的制造精度、选用合适的夹具和定位 方式等。
提高加工精度的途径和技术措施
误差补偿技术
通过测量和分析加工误差，采用误差补偿装置或软件进行补偿。
数控加工技术
采用数控机床进行加工，通过优化切削参数和加工路径等提高加工 精度。
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的齿距变长，靠近o’o’一边的齿距变短（见图9－1b））。
o o'
与孔同心圆
e几 o o'
滚刀 齿坯
o o' e几
a)
第九章渐开图线9圆－柱1 齿几轮何公偏差心和检测工
作
齿圈
b)
2 运动偏心（e运）：是由于机床分度蜗轮加工误差及安装
偏心引起的。
e几
齿坯
滚刀
0"
分度蜗轮
e运
0
"
蜗杆
分度传动 链
滚齿加工示意图
是综合性的评定项目
• 齿距精度的分类
单个齿距偏差 齿距累计偏差 齿距累计总偏差
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
1、单个齿距偏差 f p t
指在分度圆上（允许在齿高中部测量）实际齿距与理论
齿距之差。实际>理论 为f正p t ，实际<理论 为负f p。t
实际齿距
理论齿 距
+fpt
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
2、齿距累积偏差 F p k
任意 k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差 除另有规定，F p k 被限定在不大于1/8的圆周上评定。因 此，F p k 的允许值适用于齿距数k为2到小于z/8的弧段内。
实际弧长
理论 弧长
F pk
分度圆
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
3、齿距累积总偏差 F p
是指齿轮同侧齿面任意弧段( k=1 至 k=z )内的最大齿 距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。
实际齿
Fp
廓位置
5 67 8
齿序
1 23 4
1
理论齿廓 位置 第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工
作
• 齿距累计总偏差 F p, 齿距累计偏差 F p k
能较全面的反映齿轮一转内传动比的变化 是评价齿轮运动精度的综合指标
单个齿距偏差fpt ,齿距累计总偏差Fp
fpt:短周期偏差(以一齿为周期) 影响传动平稳性
主要影响齿轮传递运动的准确性
（2） 短周期误差：指齿轮转一转范围内，误差多次重复出现。 主要受分度蜗杆、刀具误差的影响。
主要影响齿轮传递运动的平稳性
切向误差 径 向 误 差
轴
2）按误差产生的方向分为：
向
误
径向误差、切向误差、轴向误差
差
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
任务9.3 圆柱齿轮的误差分析及评定参数
由分度链各元件误差尤其是分度蜗杆的径向跳动和 轴向窜动影响，还有差动链误差引起的。 4 刀具的制造、安装误差： 刀具径向跳动、轴向窜动及齿形角误差引起的。
e几
齿坯
滚刀
0"
分度蜗轮
0 "
分度传动
链
e运
蜗杆 滚齿加工示意图
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
任务9.2.2 齿轮误差的分类
根据齿轮误差的性质、规律以及对传动的影响，加工误差可分类如下： 1）按照误差出现的频率分为长周期和短周期误差： 指齿轮转一转范围内，最大误差值只 （1） 长周期误差：出现一次。主要是由e几和e运引起的。
传动侧隙
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
任务9.2 齿轮加工误差简介
任务9.2.1 齿轮加工误差的来源 按照齿廓形成原理，齿轮加工方法主要有仿形法和展成法
展成法: 利用刀具与被切齿轮的互相啮合运动切出齿形的方法。 插齿加工
Ⅲ
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
滚 齿 机 工 作 原 理 图
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
圆柱齿轮的误差就是研究齿轮精度
轮齿同侧齿面精度 齿距精度
齿廓精度
齿向精度
切向综合偏差
径向综合偏差和径向 径向综合总偏差
跳动
一齿径向综合偏差
径向跳动
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
一、齿距精度 它直接反映了一个齿距和一转内任意个齿距的
最大变化即转角误差; 可较全面反映齿轮传递运动的准确性和平稳性,
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
运动偏心造成的结果
蜗杆匀速旋转时，蜗轮和齿坯将产生不均匀回转，从而使 被加工齿坯在切齿中的圆周速度，以一转为周期快慢不均的 变化。齿廓被多切或少切，引起齿距分布不均匀。
1
与孔同心圆
2 8
3
o'' o
r
e运
4 5
7
6 齿圈
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
3 机床传动链误差：
• 齿高: 齿顶高和齿根高之和
• 齿距p: 分度圆上相邻两齿对应点之 间的弧长,等于齿厚和齿槽宽之 和,P=S+e
• 模数: 若齿数为z,则分度圆的周长 等于齿数乘以齿距,
zp=πd, 所以: d=zp/ π, 因为π是无 理数,令: p/ π=m,
所以: d=zm, m称为齿轮的模数,单 位mm
• 中心距: 两圆柱齿轮轴线的距离
Fp:长周期偏差(以2π为周期) 影响传动准确性
第九章
渐开线圆柱齿轮的公差 和检测
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
任务9.1 对齿轮传动的基本要求 任务9.2 齿轮加工误差简介 任务9.3 圆柱齿轮的误差分析及评定参数 任务9.4 齿轮副误差及评定参数 任务9.5 渐开线圆柱齿轮精度标准
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
任务9.1 对齿轮传动的基本要求
• 直齿圆柱齿轮各部分 名称
• 齿顶圆da: 通过齿轮各 齿顶的圆
• 齿根圆df: 通过齿轮各 齿根的圆
• 分度圆d': 在齿顶圆与 齿根圆之间的一个假 象圆,该圆上齿厚s和 齿槽宽e相等
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
• 齿顶高: 齿顶圆和分度圆的半径之 差
• 齿根高: 分度圆和齿根圆的半径之 差
a=m(z1+z2)/2
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
对齿轮传动的基本要求 ※※※※
不同用途的齿轮，对传动精度要求也不同，主要要求有：
分度机构和读数机构的齿轮
传递运动的准确性
高速动力齿轮,如减速器、 汽轮机等
低速动力齿轮,如轧钢、矿 山及起重机械等
传递运动的平稳性 载荷分布的均匀性
保证正常润滑、避免因发 热而卡死
滚齿加工示意图
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
几何偏心造成的结果
如图9－1 a)，齿坯孔轴线oo与其回转轴线o’o’不重合，产
生偏心量 e 几 。此时，滚刀至o’o’的距离在切齿过程中保持不
变，因而切出的齿圈就以o’o’为轴线，使得齿圈上各齿到孔轴
线距离不相等，造成齿距和齿厚的不均匀，远离轴线o’o’一边
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
e几 o o‘
e刀
滚刀
o’
o″
涡轮 蜗杆
e运 o″o
e蜗杆
齿轮毛坯
第九章渐开线圆柱齿轮公差和检测工 作
齿轮加工误差的来源：
1 几何偏心（e几）: 在加工中就是齿坯的安装偏心。
e几
齿坯
滚刀
0"
分度蜗轮
e运
0
"
蜗杆
分度传动 链