齿轮的齿形齿向介绍

渐开线外圆柱齿轮齿形齿向专题培训培训纲要一、齿形齿向检测图（WENZEL）详解二、几种应避免的不良齿形齿向三、检测、评判齿形齿向时应注意事项四、各项精度误差对齿轮加工的重要性一、齿形齿向检测图（WENZEL)详解1、齿形检测图详解（齿形检测图见附图一）1）齿形图横座标：齿轮渐开线检测点展开角/曲率半径/直径参数2）齿形图纵座标：检测的计数齿数信息、左右齿面信息、齿形误差每格数值（比列）、齿形误差。附图一：齿形检测图3）齿形图形部分详解4）评价齿形误差数据表：在数据表中有Fα,fHα、ffα、Cα误差数据。以右齿面齿形为例Ff——总齿形误差：在齿形评价范围内，包容实际齿形线的两条标准齿形线之间的距离。fHα——齿形齿压力角误差：在齿形评价范围内，包容齿形中线的两条标准齿形线之间的距离，齿形压力角误差有正负之分，齿形中线偏向齿轮实体内齿形压力角误差为“负”，反之为“正”，如图示压力角误差为“负”。ffα——齿形形状误差（齿形波纹度）：在齿形评价范围内，包容实际齿形线的两条平行于齿形中线间的法向距离。Cα——齿形鼓形量：齿形中线两点间连线到齿形中线之间的最大距离，有正负之分，齿形中线弧高向齿轮实体外偏离为“正”如图示，反之为“负”即齿形中凹，。fsα——齿形压力角误差变动量：齿形压力角误差最大值与最小值之差。该项误差即是我们常讲的齿形乱不乱的问题，在齿形误差数据表中没有反映，需齿形评判人员计算，从该项误差可以反映齿轮加工过程中刀具装夹和修磨误差、剃齿工装径跳是否合格及零件内孔和工装装配间隙是否过大等。附图二：纵式齿形检测图形2、齿向检测图详解（齿向检测图见附图三、附图四），以附图三齿向检测图形（纵式）为例：附图三：（右旋）齿向检测图形（横式）附图四：齿向检测图（纵式）1）齿向图横座标：齿轮宽度方向的检测点长度尺寸，检测时齿轮放置的下端为0基准（0~B齿宽度）。2）齿向图纵座标：检测的计数齿数信息、左右齿面信息、齿向误差每格数值（比列）、齿向误差。3）齿向误差数据表：在数据表中有Fβ、fHβ、ffβ、Cβ误差数据。以右齿面齿向为例Fβ——总齿向误差：在齿向评价范围内，包容实际齿向线的两条标准齿向线之间的距离。ffβ——齿向形状误差：在齿向评价范围内，包容实际齿向线的两条平行于齿向中线间的法向距离。fHβ—齿向螺旋角误差：在齿向评价范围内，包容齿向中线的两条标准齿向线之间的距离。齿向螺旋角误差fHβ有正、负之分，不同的公司对正、负判定有不同的标准。我公司对齿向螺旋角的正负判定原则是：“螺旋角增大减小法”，即在检测截面内，对螺旋齿而言，以标准齿向线为参考，实际齿向线向螺旋角增大方向偏离为“正”，实际齿向线向螺旋角减小方向偏离为“负”，而对直齿而言，实际齿向向右旋方向偏斜为“正”，向左旋方向偏斜为“负”。而WENZEL检测仪评价齿向螺旋角误差正负判定原则是：“实体增加减少法”，即实际齿向线向实体增加的方向偏斜为“正”,向实体减少的方向偏斜为“负”。江齿齿形修形标准对齿轮螺旋角误差正负判定原则与WENZEL判定原则相同，即为“实体增加减小法”。从下图可以看出，用本公司评判标准判断出的齿向螺旋角误差，有一个面就会与WENZEL检测仪评价的正负相反：左旋齿则左齿面相反，右旋齿则右齿面相反。Cb—齿向鼓形量：齿向中线两点间连线到齿向中线之间的最大距离，有正、负之分，齿向中线弧高向齿轮实体外偏离为“正”如图示，反之为“负”即齿向中凹。fsβ—齿向螺旋角误差变动量：齿向螺旋角误差最大值与最小值之差。该项误差即是我们常讲的齿向乱不乱的问题，在齿向误差数据表中没有反映，需评判人员计算，从该项误差可以反映齿轮加工过程中刀具装夹和修磨误差、工装端跳和零件端跳是否合格。4）齿向检测纵式的检测：右齿面在右边，左齿面在左边，齿向螺旋角误差正负评判标准与齿向误差走势相反，其实道理是一样的。二、几种应避免的不良齿形、齿向形状在对修形齿轮剃齿或磨齿等精加工齿形的评判时，在各项齿形齿向误差需符合要求的同时，还应该注意看齿形齿向形状趋势，因为有些不良齿形齿向形状对产品装机噪音将产生不良影响，因这些不良齿形齿向形状对评价齿形齿向误差影响又较小或不在评价范围，往往会被忽略。1、局部齿形齿向中凹量过大（接近形状误差规定值以上）中凹区域过长（超过1/4检测区域长度以上），特别是齿形中凹区域出现在齿轮根部附近时或齿向中凹出现在齿的两端时，热处理变形将会加大该部区域的中凹量。2、齿轮根部齿形凸起过大区域过长。3、齿形根部留有较长区域并较大的挖根——分析是剃刀原因还是滚齿加工原因并分别采取对策。4、评价终点到齿轮倒角段齿形凸起过大。5、齿形齿向鼓形不居中，偏向齿根或偏向齿顶都是不理想的，偏向齿根则形成上述讲的齿根部凸起，偏向齿顶，则在热处理后齿顶部本身会下落，造成热后齿形鼓形严重超差，而齿向鼓形在齿的两端，热处理后齿向易形成“S”形。6、评价终点到齿轮倒角段齿形下落过大（即修缘过大超过0。010），热后齿顶修缘会进一步加大。7、齿向两头翘的状趋势，热处理后易齿向中凹。8、各条齿形线、齿向线形状趋势一致性较差。9、齿形鼓形量过大达到8~10μ以上，热后齿形鼓形量会急剧加大，对产品装机噪音影响很大。滚齿加工及非修形齿轮剃齿和磨齿加工主要需注意齿形中凹量不得过大、齿形齿向不得太乱、剃齿后齿顶倒角外的齿形不得太大（超过评价齿形范围内的最高/低点0.01）、明显“S”形齿形、总齿形误差值基本出现在齿轮评价两端等现象。三、检测、评判齿形齿向精度时应注意的几点问题1、检测参数包括齿轮基本参数及齿形、齿向检测、评价起终点参数应准确，评价齿形时应注意。2、齿轮检测时放置方向必须按要求放置，否则影响那些有左右齿面不同齿形齿向误差要求的零件。3、齿轮检测（除大孔大规格零件磨齿加工）不得使用工装检测，用工装检测反映不出齿形压力角误差变动量和齿向螺旋角误差变动量。装好检验芯轴后检测（校）被测齿轮的端面跳动要求≤0.02。4、当出现前面所讲的不良齿形齿向时需慎重考虑。5、滚齿加工当齿形挖根或齿顶倒角在评价线以内时，总齿形误差容易超过规定要求，这时应该综合考虑挖根部及倒角部是否是总齿形超差的主要因素及对后续齿形精加工的影响（能否剃全）综合判断齿形是否合格——缩小评价范围后的总齿形误差及分析挖根、倒角起点到评价起、终点的误差量大小。6、原则上修形齿轮加工齿形齿向每格设置需设置为0.002,否则容易对齿形形状误差判断失误。不同精度要求的齿轮及不同的加工工艺（粗加工、精加工）对齿轮各项误差项目的侧重点要求不一样。1、滚齿（插齿）加工：总齿形误差Ff、齿形鼓形Cb、总齿向误差Fβ、齿向鼓形Cb。2、非修形齿剃齿加工及工程车齿轮磨齿加工：总齿形误差Ff、齿形形状误差ff、齿形鼓形Cb、压力角误差变动量fzα、总齿向误差Fβ、齿向形状误差fβf、齿向鼓形Cb、螺旋角误差变动量fzβ。3、修形齿轮剃齿加工及磨齿加工：压力角误差fHα、压力角误差变动量fzα、齿形形状误差ff、齿形鼓形量Cb、齿向螺旋角误差fHβ、齿向螺旋角误差变动量fzβ、齿向形状误差fβf、齿向鼓形量Cb。四、各项精度误差对齿轮加工的重要性4、珩齿加工：总体来讲南京珩由于去除余量小，主要取去除齿面毛刺及改善齿面粗糙度作用，对齿形基本不影响，但如果珩磨轮齿形极差并珩齿压力过大，珩齿齿形形状也会造成不良。因此当珩齿形形不良时需检测珩前齿形以判断是珩齿造成的还是珩前齿形不良造成的。如果珩齿的零件是为了返修公法线长度超差时，珩齿齿形则影响更大，需按剃齿加工要求评判并巡检。以上具体的各种精度要求见《齿形加工工序齿形检测评判规定》谢谢大家！不当之处敬请指正！——结束——