18第10章_ 圆柱齿轮精度设计与检测03

110.3圆柱齿轮精度设计设计内容(1)精度等级及其评定参数(2)jbnmin及其控制(3)齿坯精度(4)齿轮副精度2(2)根据使用要求和工作条件(线速度v、功率、工作持续时间和寿命等)。10.3.1齿轮精度等级的选用1.选用依据(1)根据齿轮用途(分度、变速、传递转矩等)通常运动精度不能低过平稳性精度2级和高过1级，接触精度不能低于平稳性精度。首先确定主要用途方面的精度等级，然后按三项精度之间的关系确定其他使用方面要求的精度等级。运动精度、平稳性精度和接触精度之间的关系为：32.选用方法(2)计算法(1)类比法类比法是按齿轮的用途和工作条件(v)等进行对比选择。从表10.4和表10.5中选出平稳性精度等级（因为平稳性是三项精度中的核心）。然后根据它们之间的关系确定运动精度和接触精度。精密传动齿轮：计算高速齿轮：计算圆周速度或噪音大小重载齿轮：计算强度或计算寿命410.3.2最小法向侧隙jbnmin的计算及其控制1.jbnmin的计算公式此式应用条件：（1）齿轮和箱体为黑色金属材料，（2）v15m/s。实际上是考虑了温度变化和润滑所需要的侧隙。)mm(03.00005.006.032nminbnmaj也可直接查表10.6。52008)62.齿厚上、下偏差的计算齿轮传动同孔、轴配合一样，也有基准制问题，即基齿厚制(h)和基中心距制(H)。式中：为中心距极限偏差(表10.8)af)(21pb2pb1bnffFFfffJ、、、、、222pt])/(34.02[76.1FbLftan)2cos-(bnbnminsnsafJjE(1)snsE的计算式（10.5）标准规定采用后者，即改变齿厚达到所需侧隙。7snisnssnEETbr—为切齿径向进刀公差（表10.7）。(2)sniE的计算式中，表为齿轮径向跳动公差—)1.10(rFtan222snrrbFT83.公法线长度上、下偏差的计算故换算时应从齿厚中扣除ΔFr的影响。bnssnsrcos0.72sinEEFbnisnircos0.72sinEEF对外齿轮由Esns、EsniEbns、Ebni由于齿坯安装偏心(e几)产生的ΔFr，齿厚尺寸，但不影响公法线长度。换算成ΔFr影响αEbnEsnFr910.3.3齿轮副和齿坯精度1.齿轮副的精度(1)中心距偏差(2)轴线平行度偏差)(aaffaafaaff和)(ff和图10.11轴线平行度偏差垂直平面上的平行度偏差轴线平面上的轴线平行度偏差10轴线平行度偏差允许值为：①轴线平面上的平行度最大推荐值见式（10.10）FbLf)(②垂直平面上的平行度最大推荐值见式（10.11）FbLff)(5.05.0式中b—齿宽，L—箱体上的轴承跨距，Fβ—螺旋线总公差。11（3）接触斑点2008）122.齿坯精度(图10.13图10.14)是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件。齿轮坯（简称齿坯）:它对齿轮的加工、检验和安装精度都有影响。因此，控制齿坯质量来提高齿轮加工精度是一项有效的措施。图10.13带孔齿轮的齿坯公差13(1)孔和顶圆；带孔齿轮的齿坯精度是指（图10.13）：(2)径向Sr基准面；（3）轴向Si基准面。SiSr图10.13带孔齿轮的齿坯公差14齿轮轴的齿坯精度是指（图10.14）：(1)轴颈和顶圆；(2)径向Sr基准面；（3）轴向Si基准面。SrSi1510.3.4齿轮精度设计示例已知某机床主轴箱传动轴上的一对直齿齿轮，z1=26,z2=56,m=2.75,b1=28,b2=24,内孔D=Φ30,n1=1650r/min，L=90,齿轮、箱体材料为黑色金属，单件小批生产。并将设计的各项技术要求要求标注在齿轮工作图上。要求设计小齿轮精度，16解:(1)确定齿轮精度等级由题意可知，该齿轮为机床传动转速用，由表10.4精度等级为3～8级。计算齿轮的圆周速度：60100011ndv60100011nmz60100016502675.2)s/m(2.617根据v=6.2m/s,直齿齿轮，查表10.5得平稳性精度等级为由于该齿轮的运动精度要求不高，传递动力不大，故三项精度要求均取7级。在图样上标注为：7级。7GB/T10095.118(2)确定齿轮的必检参数及其允许值0.038±0.0120.016由d1=mz=2.75×26=71.5和7级精度，查表10.1得运动精度：FP=(一般不需检验FPK)平稳性精度：fpt=Fα=0.017（见下页）载荷分布均匀性：Fβ=2008）190.017由d1=mz=2.75×26=71.5、b1=28和精度等级为7级，查表10.2得载荷分布均匀性：Fβ=2008)20(3)确定最小法向侧隙和齿厚的上、下偏差由式（10.2）：bnmin2(0.060.00050.03)3njam2(0.060.0005112.750.032.75)0.1333)(2)(212121zzmdda75.112)5626(275.2①计算最小法向侧隙minbnj21②Esns的计算由式（10.4）得222ptbn])/(34.02[76.1FbLfJ222017.0])28/90(34.02[012.076.1=0.036tgfJjEa)2cos-(bnbnminsns由表10.8得0.027fa=22）代人式（将5.10027.0,036.0,133.0bnminbnafJj100.0)20tan027.020cos2036.0133.000tan2cosbnminbnsnsafJjE23③Esni的计算由表10.1得Fr=由表10.7得br=由式（10.7）=0.074(表3.2)IT90.03snsnssniTEEtan2.22snrrbFTtan2.22snrrbFT058.020tan2.074.003.0022snsnssniTEE158.0058.0100.024(4)计算公法线的公称长度及其上、下偏差①WK计算由式（10.17）由式（10.16）297.2126014.05.03952.275.21014.05.0952.2zkmWK35.09265.09zk25②计算Ebns、Ebni由式（10.8～10.9）则在图样上标注为sin72.0cossnsbnsrFEE101.020sin03.072.020cos100.000sin72.0cossnibnirFEE142.020sin03.072.020cos158.000297.21KW26(5)确定齿坯精度①内孔尺寸公差由表10.10得IT7在图上的标注为Φ30H7E27由式(10.12～13)（取下面两式中小值）得内孔的圆柱度公差FbLt/04.0002.0017.028/9004.00038.0038.01.01.0PFt或28尺寸公差由表10.10得da=m(z1+2)=2.75(26+2)=77②顶圆若顶圆为加工和测量基准时在图上标注为Φ77h8IT829由式（10.15）得也不需规定圆跳动和圆柱度公差。顶圆的圆柱度公差（同内孔）0.3×0.038=0.011顶圆径向圆跳动公差t=0.3FP=t=0.002若顶圆不作基准时其尺寸公差应取IT11(见表10.10)，但不得大于0.1mn。30③径向基准面Sr由于齿顶圆作为加工和测量基准，因此，不必另规定径向基准面。④轴向基准面Si由式（10.14）得轴向跳动公差FbDtd/2.0008.0017.028/652.0基准端面的直径。—式中dD31由表10.11得齿面表面粗糙度轮廓Ra的上限值为⑤表面粗糙度1.25μm。或Rz的上限值为8.0μm。2008）32(6)未注尺寸公差为f级，未注几何公差为K级(7)上述各项公差要求的标注（见下页图10.15）内孔表面粗糙度轮廓Ra的上限值为顶圆为端面为其余为12.5μm。1.25μm，2.5μm，3.2μm，由表10.12得332.未注几何公差按GB/T1184-K34图10.15参数螺旋线总偏差偏差偏差偏差35作业:思考题4、7，作业题1本章重点:1.齿轮传动的四个使用要求及其概念；2.评定齿轮精度、侧隙的必检参数及其的概念；3.齿轮和齿轮副的精度等级及其偏差值；4.齿轮精度设计的内容及其基本方法；5.齿轮精度等级和侧隙在图样上的标注方法。36作业题解释1.某减速器中一对圆柱齿轮，m=5，z1=20，z2=60，α=20°，x=0，b1=50，n1=960r／min，两轴承孔距L=100，齿轮为钢制，箱体为铸铁，单件生产，试确定：（1）齿轮必检参数的精度等级；（2）必检参数及其允许值；（3）齿厚上、下偏差或公法线长度上、下偏差；（4）齿轮箱体精度要求及允许值；（5）齿坯精度要求及允许值；（6）未注尺寸公差为m级、末注几何公差为K级；（7）将上述各项要求标注在齿轮零件工作图上。372008）382008）392008）40412008）422008）432008)44