Transcript 7.6 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及 标准 7.6.1 齿轮传动的要求及加工误差 一、基本要求 1）传递运动的准确性 2）传动的平稳性 3）载荷分部的均匀性 4）齿侧间隙的合理性 二、齿轮的加工误差 1. 齿坯安装偏心 e1 2. 分度蜗轮偏心 e2 3. 刀具安装偏心 e3 4. 分度蜗杆偏心 e4 1. 齿坯安装偏心 e1 长周期、径向误差 2. 分度蜗轮偏心 e2 长周期、切向误差 3.

7.6 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及
标准
7.6.1 齿轮传动的要求及加工误差
一、基本要求
1）传递运动的准确性
2）传动的平稳性
3）载荷分部的均匀性
4）齿侧间隙的合理性
二、齿轮的加工误差
1. 齿坯安装偏心
e1
2. 分度蜗轮偏心
e2
3. 刀具安装偏心 e3
4. 分度蜗杆偏心
e4
1. 齿坯安装偏心
e1
长周期、径向误差
2. 分度蜗轮偏心
e2
长周期、切向误差
3. 刀具安装偏心
e3
短周期、径向误差
4. 分度蜗杆偏心
e4
短周期、切向误差
7.6.2
影响齿轮传动的误差和公差
一、影响传动准确性的精度指标
（第一公差组）
1. 切向综合误差 Fi 及其公差 Fi
'
'
被测齿轮与理想精确的测量齿
轮单面啮合传动时，在被测齿轮一
转内，被测齿轮实际转角与理论转
角的最大差值。
特点：1、从运动准确性来说，该指标最能反映该齿轮的性能；2、它的误差曲线
是连续的；3、用单啮仪才能测量；4、
Fi  Fp  f f
2. 齿距累积误差
FP
及其公差 FP
指在分度圆上，任意两个同侧齿
面间实际弧长与公称弧长的最大差值
（取绝对值）。
齿距累积的最大误差必然会引起齿轮在一转中的最大转角误差。
它的误差曲线是不 连续的；常用齿距仪、万能测齿仪、光学分度
头等仪器，通过相对法或绝对法进行测量。
3. 齿圈径向跳动Fr 及其公差Fr
在齿轮一转范围内，测头在齿槽
内或轮齿上，于齿高中部双面接触，
测头相对于齿轮轴线的最大变动量。
齿圈的轴线O
基准孔的轴线O’
这一误差只代表齿轮运动误差中的径向分量，它必须和运动误差中的切向
分量综合起来成为运动误差的全部，所以它是一个单项指标。
4. 径向综合误差
Fi ''及其公差 F ''
i
被测齿轮与理想精确的测量齿
轮双面啮合转动时，在被测齿轮一
转内，双啮中心距的最大变动量。
径向综合误差也只反映出运动误差中的径向分量，所以也是单项
指标，且和齿圈径向跳动可以互相替代。由于双啮仪比单啮仪要简
单得多，而被测齿轮回转一周即可测出双啮中心距a的最大变动量。
它的效率比测齿圈径向跳动为高，故运用于大批量生产。
5. 公法线长度变动 FW
及其公差 FW
在齿轮一周范围内，实际公
法线长度最大值与最小值之差。
FW  Wmax  Wmin
运动偏心引起齿轮上各处公法线长度不等，用公法线长度变动反
映这一误差，它可用公法线量仪或齿轮干分尺测量。
公法线长度变动公差(Fw)的数值见表7．39。
二、影响传动平稳性的精度指标
'
'
1. 一齿切向综合误差 f 及其公差
fi
i
（第二公差组）
指被测齿轮与理想精确的测量齿
轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角
内实际转角与公称转角之差的最大值。
既在切向综合记录曲线上，小波纹的
最大幅度值。
''
f
2. 一齿径向综合误差 f i 及其公差 i
''
指被测齿轮与理想精确的测量齿
轮双面啮合时，在被测齿轮一齿距角
内，双啮中心距的最大变动量。既在
径向综合误差记录曲线上，小波纹的
最大幅度值。
3. 齿形误差 f f 及其公差 f f
指在端面上齿形工作部分内（齿顶倒棱
部分除外），包容实际齿形的两条最近的设
计齿形的法向距离。
齿形误差影响齿廓面在啮合过程中使接触点偏离啮合线。接触点
处的法线和两齿轮中心联线的交点经常变化从而引起传动比的波动。
用各种形式的渐开线检查仪进行检验
4. 基节偏差 f pb 及其极限偏差 f pb
基节偏差指实际基节与公称基节之差。
主动轮齿顶a1点与从动轮齿根部b2点即将脱离啮合时，其相邻齿的b1点与从
动轮的齿顶处点尚未进入啮合，因而a1点继续推动从动轮回转，且接触点离
开啮合线，从而引起换齿过程的转角误差。
a1点与b2未达到脱离啮合位置之前，相邻齿的a2点已提前发
生齿顶刮行。这种齿顶刮行也是影响齿轮传动平稳性的主要因
素。
基节偏差的测量可用基节仪和万能测齿仪等进行(见图7．62)。基
节极限偏差的数值可见表7．42。
5. 齿距偏差 f 及其极限偏差
pt
f pt
指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差。
f pt  P实际  P公称
6 . 螺旋线波度误差 f f 及其公差 f f
指宽斜齿轮齿高实际齿向线波纹的最大
波幅，沿齿面法线方向计值。
三、影响载荷分布均匀性的精度指标
（第三公差组）
1. 齿向误差 F 及其公差 F
指在分度圆柱面上，齿宽有效工
作部分范围内（端部倒角部分除外），
包容实际齿向的两条最近的设计齿向
线之间的端面距离。
2. 接触线误差 F
b
及其公差 F
b
指在基圆柱的切
平面内，平行于公称
接触线并包容实际接
触线的两条最近的直
线间的法向距离。
3. 轴向齿距偏差 Fpx 及其极限偏差 Fpx
指任意两个同侧齿面间的实际距离与
公称距离之差。
四、影响侧隙的指标
1. 齿厚偏差 Es
及其极限偏
差 Ess 、 Esi
指分度圆柱
面上，齿厚实际
值和公称值之差。
2 . 公法线平均长度偏差
及其极限偏差
Ewm
Ewms 、Ewmi
指在齿轮一周内，公法线长度
平均值与公称值之差。
Ewm  W  W
五、齿轮副的误差和公差
1.
齿轮副的切向综合误差
及其公差 F '
Fic'
ic
在设计中心距下安装好的齿轮副
啮合转动足够多的转数内，一个齿轮
相对于另一个齿轮的实际转角与理论
转角之差的总幅度值。
2. 齿轮副的一齿径向综合误差f
及其公差 f
'
ic
'
ic
在齿轮副的径向综合误差曲线
上，小波纹的最大幅度值。
3. 齿轮副的接触斑点
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。
4. 轴线平行度误差
X方向的平行度误差f x 及其公差 f x
y方向的平行度误差 f y 及其公差 f y
轴线平行度误差指一对齿轮的轴线在其
基准平面投影的平行度误差。
所谓基准平面是指包含基准轴线，并通
过另一轴线与齿宽中间平面相交的点所形成
的平面。两轴线中任何一条轴线都可作为基
准轴线。
7.6.3
渐开线圆柱齿轮精度标准的应用
一、齿轮公差等级和数值
齿轮精度等级分为12级，
其中1级为最高级，12级最低。
渐开线圆柱齿轮及其齿轮副齿坯精度和齿轮精度指标的公差数值
按GB10095—88选用。该公差数值标准适用于 mn≥1mm，分度圆直
径d≤4000mm的圆柱齿轮。
切向综合误差，一齿切向综合误差，螺旋线波度误差，轴向齿距误
差和接触线误差等的公差分别按前述公式计算。
基本齿廓按《渐开线圆柱齿轮基本齿廓》GBl356—88的规定。
切向综合公差值为： Fi '  Fp  f f
二、 齿轮公差组和检验组
按齿轮前三个使用要求规定有
三组公差组。
每个公差组又分有多个检验组。
第一公差组有6个检验组
第二公差组有6个检验组
第三公差组有2个检验组。
选择齿轮精度时，首先要考虑齿轮传动三个方面
的使用要求。选择方法有计算法和类比法两种。
计算法一般只是在传动链的精度要求中用来确定传递运动
准确性的要求。即确定第Ⅰ公差组的精度等级。
大多数情况下，精度等级是用类比法来确定的。
1、按齿轮圆周速度确定第Ⅱ公差组精度等级。
2、当对传动精确度没有特别要求时，第Ⅰ公差组的精度常比第
Ⅱ公差组低一个等级。
3、当所传递的功率不特别大的，第Ⅲ公差组一般采用和第Ⅱ公
差组相同的精度等级。
三、齿胚精度及公差
齿轮在制造过程中，常以齿坯内
孔或端面作基准，故其精度对齿轮质量
影响极大。
齿坯各部分公差规定如下：
四、 图纸标注及应用
齿轮工作图上除应按机械制图要
求绘出齿轮的图形外，还应按齿轮精度
标准要求，列表标出该齿轮的精度等级、
齿坯技术条件、检验项目及公差值、极
限偏差值、齿厚偏差代号。
齿轮精度的标注
例1：齿轮的I、Ⅱ、Ⅲ三个公差组精度同为7级，齿厚上偏差为
F，下偏差为L．标注为：
7FL GB 10095-1997
例2：齿轮的第I公差组的精度为7级， Ⅱ、Ⅲ二个公差组精度
同为6级．齿厚上偏差为G，齿厚下偏差为M，标注为：
7-6-6 GM GB10095-997
例3：齿轮的I、Ⅱ、Ⅲ三个公差组精度同为4级，其齿厚上偏
差为-330μm,下偏差为-495μm,标注为：

0.330
4 0.495

GB10095-1997