67齿轮公差new解析

第第6-7章章  渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度有关圆柱齿轮精度的标准有关圆柱齿轮精度的标准 GB 10095-1988 GB 10095-1988 旧标准旧标准 GB/T 10095.1-2001 GB/T 10095.1-2001 GB/T 10095.2-2001 GB/T 10095.2-2001 GB/T 10095.1-2008 GB/T 10095.1-2008 新标准新标准 GB/T 10095.2-2008 GB/T 10095.2-2008 新标准新标准   02  级级-精度非常高，属有待发展的精度等级；精度非常高，属有待发展的精度等级；精度非常高，属有待发展的精度等级；精度非常高，属有待发展的精度等级；  35  级级-高精度等级；高精度等级；高精度等级；高精度等级；  69  级级-中等精度等级；中等精度等级；中等精度等级；中等精度等级；  1012  级级-低精度等级；低精度等级；低精度等级；低精度等级；依据：依据：用途、工作用途、工作用途、工作用途、工作条件、速度、条件、速度、条件、速度、条件、速度、功率、振动功率、振动功率、振动功率、振动和噪音等要和噪音等要和噪音等要和噪音等要求求求求1、国标规定、国标规定13个精度等级：个精度等级：分别用分别用0、1、2、12表示。表示。0级精度最高，级精度最高，12级精度最低。级精度最低。6.1 圆柱齿轮精度等级及应用圆柱齿轮精度等级及应用精度等级4级5级6级7级8级9级应用范围应用范围极精密分极精密分度机构的度机构的齿轮，高齿轮，高速并要求速并要求平稳无噪平稳无噪声的齿轮，声的齿轮，高速涡轮高速涡轮机齿轮，机齿轮，检查检查7级级齿轮的理齿轮的理想精确齿想精确齿轮。轮。精密分度精密分度机构的齿机构的齿轮，高速轮，高速并要求平并要求平稳无噪声稳无噪声的齿轮，的齿轮，高速涡轮高速涡轮机齿轮，机齿轮，检查检查8级、级、9级齿轮的级齿轮的理想测量理想测量齿轮。齿轮。高速、平高速、平稳、无噪稳、无噪声高效率声高效率齿轮，航齿轮，航空、机床、空、机床、汽车中的汽车中的重要齿轮，重要齿轮，分度机构分度机构的齿轮，的齿轮，读数机构读数机构齿轮，齿轮，高速动力高速动力小而需逆小而需逆转的齿轮，转的齿轮，机床中的机床中的进给齿轮，进给齿轮，航空齿轮，航空齿轮，读数机构读数机构齿轮，具齿轮，具有一定速有一定速度的减速度的减速器齿轮器齿轮一般机器一般机器中的普通中的普通齿轮，汽齿轮，汽车、拖拉车、拖拉机、减速机、减速器中的一器中的一般齿轮，般齿轮，航空器中航空器中的不重要的不重要齿轮，农齿轮，农机中的重机中的重要齿轮要齿轮精度要精度要求低的求低的齿轮齿轮齿轮圆周齿轮圆周速度速度（m/s）直直齿齿3520151062斜斜齿齿70403015104表表     齿轮某些精度等级的应用范围齿轮某些精度等级的应用范围2、精度等级的选择：、精度等级的选择：3. 齿轮传动的使用要求（四个方面）：齿轮传动的使用要求（四个方面）：1 1、传递运动的准确性、传递运动的准确性 2 2、传动的平稳性、传动的平稳性 3 3、载荷分布的均匀性、载荷分布的均匀性 4 4、传动、传动 侧隙侧隙 6. 2    齿轮精度检验项目齿轮精度检验项目1 1、传递运动的准确性、传递运动的准确性-指齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，指齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，以保证主、从动齿轮的运动协调。以保证主、从动齿轮的运动协调。理想齿轮理想齿轮实际齿轮实际齿轮return齿轮一转过程中传动比变化齿轮一转过程中传动比变化2 2、传动的平稳性、传动的平稳性-指要求齿轮回转指要求齿轮回转过程中过程中传动比变化尽量小。传动比变化尽量小。基节：Pb1Pb2return3 3、载荷分布的均匀性、载荷分布的均匀性-指要求工作齿面接触良好，指要求工作齿面接触良好， 载荷分布均匀。载荷分布均匀。return4 4、传动侧隙、传动侧隙-指齿指齿侧间隙侧间隙，工作时非工作，工作时非工作齿廓间形成的齿廓间形成的间隙。间隙。侧隙作用：侧隙作用： 1 1）储存润滑油；）储存润滑油；return 2 2）补偿热变形。）补偿热变形。防止齿轮工作中防止齿轮工作中卡死。卡死。6.2   齿轮精度检验项目齿轮精度检验项目1 1、传递运动的准确性的应检项目、传递运动的准确性的应检项目F FP P 2 2、传动的平稳性、传动的平稳性 fPtPt Fa a 3 3、载荷分布的均匀性、载荷分布的均匀性 F Fb b 6.3  可采用的齿轮精度检验项目可采用的齿轮精度检验项目 径向综合总偏差径向综合总偏差 F Fi1.1.径向综合偏差径向综合偏差 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差 fi 齿轮径向跳动齿轮径向跳动 Fr  2.2.齿轮径向跳动齿轮径向跳动6.4 齿厚和侧隙的检验齿厚和侧隙的检验1.1.侧隙和齿厚偏差侧隙和齿厚偏差 2.2. 齿厚的检验齿厚的检验 E Esn E Ebnbn 6.5 齿轮坯精度、中心距偏差、齿轮坯精度、中心距偏差、 轴线平行度轴线平行度-指在齿高中部与齿轮基准轴线同心的圆指在齿高中部与齿轮基准轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面的实际弧长与理论上，任意两个同侧齿面的实际弧长与理论弧长之差的最大绝对值。弧长之差的最大绝对值。齿距累积总偏差齿距累积总偏差F FP P定义：定义： 1 1、齿轮传递运动准确性的应检项目、齿轮传递运动准确性的应检项目F FP P齿距累积总偏差齿距累积总偏差F FP P 的合格条件：的合格条件：F FP PF FP P -齿距累积总公差齿距累积总公差return单个齿距偏差单个齿距偏差fPtPt 2 2、齿轮传动平稳性的应检项目、齿轮传动平稳性的应检项目( (fPtPt, ,Fa a) )定义：定义：指在齿高中部与齿轮基准轴线同指在齿高中部与齿轮基准轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距之差。心的圆上，实际齿距与理论齿距之差。单个齿距偏差单个齿距偏差fPtPt的合格条件：的合格条件：         -fPtPtfPtPt+fPtPt ±±fPtPt -单个单个齿距极限齿距极限偏差偏差return齿距仪齿距仪 齿廓总偏差齿廓总偏差Fa a定义：定义：指包容实际齿廓指包容实际齿廓工作部分工作部分且距离为且距离为最小的两条设计齿廓之间的法向距离。最小的两条设计齿廓之间的法向距离。齿顶圆齿顶圆齿顶圆齿顶圆齿根圆齿根圆齿根圆齿根圆齿顶修缘起始圆齿顶修缘起始圆齿顶修缘起始圆齿顶修缘起始圆Fa aC CB BA AABAB倒倒倒倒棱部分；棱部分；棱部分；棱部分；BC BC 工作部分工作部分工作部分工作部分设计齿廓设计齿廓啮合起始圆啮合起始圆啮合起始圆啮合起始圆对于渐开线齿廓应为基圆的切线方向测量对于渐开线齿廓应为基圆的切线方向测量 齿廓总偏差齿廓总偏差Fa a的合格条件：的合格条件：Fa a Fa a -齿廓总公差齿廓总公差return 3 3、轮齿载荷分布均匀性的应检项目、轮齿载荷分布均匀性的应检项目 - -螺旋线总偏差螺旋线总偏差F Fb b定义：在齿宽工作部分范围内，包定义：在齿宽工作部分范围内，包容实际螺旋线且距离为最小的两条容实际螺旋线且距离为最小的两条设计螺旋线之间的法向距离。设计螺旋线之间的法向距离。b bF Fb b b bL Lb b b b螺旋线偏差记录图螺旋线偏差记录图螺旋线偏差记录图螺旋线偏差记录图b b齿齿齿齿宽；宽；宽；宽；   L Lb b b b-螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围b bL Lb b b bF Fb b b b螺旋线总偏差螺旋线总偏差F Fb b 的合格条件：的合格条件：F Fb b F Fb b -螺旋线总公差螺旋线总公差return 1) 1) 径向综合总偏差径向综合总偏差Fi定义：双面紧密啮合，产品齿轮转定义：双面紧密啮合，产品齿轮转一周，中心距的变动量。一周，中心距的变动量。双啮仪双啮仪 径向综合总偏差径向综合总偏差Fi的合格条件：的合格条件：FiFi -径向综合总公差径向综合总公差return360oFi 2) 2) 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi定义：双面紧密啮合，产品齿轮转定义：双面紧密啮合，产品齿轮转一周，对应一个齿距角（一周，对应一个齿距角（360360o/ /z）中心距的变动量。中心距的变动量。360oFi 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi的合格条件：的合格条件：return360o360o/zfiFififi 一齿径向综合公差一齿径向综合公差2.  齿轮径向跳动齿轮径向跳动 FrFr Fr定义：定义：齿轮一转齿轮一转范围内，测头在范围内，测头在齿槽内双面接触，齿槽内双面接触，测头到齿轮基准测头到齿轮基准轴线的最大与最轴线的最大与最小距离之差。小距离之差。齿轮径向跳动齿轮径向跳动公差公差returnra（1 1）齿厚偏差）齿厚偏差E Esn 定义：指在分度圆柱面上，实际齿厚与公定义：指在分度圆柱面上，实际齿厚与公称齿厚之差。称齿厚之差。齿厚卡尺齿厚偏差齿厚偏差E Esn的合格条件：的合格条件：E EsniE Esn E EsnsE Esns-齿厚上偏差齿厚上偏差E Esni -齿厚下偏差齿厚下偏差齿厚极限偏差如何确定齿厚极限偏差如何确定？最小法向侧隙最小法向侧隙 j jbnbn min min ( (公式公式6.35)6.35)j bn min=2/3(0.06+0.0005 a + 0.03mn)最小法向侧隙与齿厚上偏差最小法向侧隙与齿厚上偏差Esnssns有关：有关：上偏差：上偏差：Esnssns=j bn  min / /（2×cosaan n）下偏差：下偏差：Esnisni= EsnssnsTsn齿厚公差齿厚公差 齿厚公差：齿厚公差：Tsn =2tanaan齿轮精度齿轮精度56789br  值值IT81.26 IT8IT91.26 IT9IT10br切齿径向进刀公差切齿径向进刀公差 IT标准公差（按分度圆直径查表）Fr齿轮径向跳动公差齿轮径向跳动公差 return（2 2） 公法线长度偏差公法线长度偏差E Ebnbn定义：指实际公法线长度与公称定义：指实际公法线长度与公称公法线长度之差。公法线长度之差。公法线千分尺公法线千分尺公法线长度偏差公法线长度偏差E Ebnbn 的合格条件：的合格条件：E EbniE Ebn E EbnsE Ebns-公法线长度上偏差公法线长度上偏差E Ebni -公法线长度下偏差公法线长度下偏差Ebns=Esnscos anEbni=Esnicos anreturn（6-376-37）3 3 3 3、齿轮零件图：、齿轮零件图：、齿轮零件图：、齿轮零件图：公差公差公差公差return技术要求技术要求4 4 4 4、齿轮参数及公差项目：、齿轮参数及公差项目：、齿轮参数及公差项目：、齿轮参数及公差项目：模数m齿数z压力角a变位系数 x精度等级7   GB/T10095.1齿距累积总公差Fp单个齿距极限偏差± fpt齿廓总公差Fa螺旋线总公差Fb侧隙配偶齿轮齿数z中心距及极限偏差a ±fa二、二、齿轮副中心距偏差齿轮副中心距偏差faa ±fa定义：齿轮副实际中心距与公称中心距之定义：齿轮副实际中心距与公称中心距之差。差。中心距偏差中心距偏差fa的合格条件：的合格条件：- fafa+fa ±±fa -中心距极限偏差中心距极限偏差1.  齿轮副中心距偏差齿轮副中心距偏差fa6.6 6.6 图样上齿轮精度等级的标注图样上齿轮精度等级的标注8(8(F FP P、fPtPt 、Fa a ) ) 、7(7(F Fb b ) ) GB/T 10095.1GB/T 10095.1 8 8 8 - 7 8 - 7 GB/T 10095.1GB/T 10095.1载荷分布均匀性精度等级载荷分布均匀性精度等级传动平稳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传递运动准确性精度等级 7 7 GB/T 10095.1GB/T 10095.1各指标精度等级同为各指标精度等级同为7级级例例6-3  已知：已知：P=11kW，1 1、选材料、精度、选材料、精度 、z z1 1 、z z2 2 45钢，小齿轮钢，小齿轮调质；大齿轮调质；大齿轮正火正火精度：精度：8级级2、选齿数和螺旋角、选齿数和螺旋角bbz1=27, z2=iz1=102.6, 取取 z2=103 z12040bb8o20o 取取 bb15o3 3、设计准则：、设计准则：按接触疲劳强度设计按接触疲劳强度设计,验算弯曲疲劳强度。验算弯曲疲劳强度。初选初选 Kt =1.5   选齿宽系数选齿宽系数 ，表，表6-6    P134d=0.9ZH=2.42   图图614 1.67 2.07图图613=59.6 mm   413   图图67取取 mn2.5bb14.7013o=  14o42'044 4、校核齿根弯曲强度、校核齿根弯曲强度 图图628   F1=236F2=2235 5、齿轮精度设计（大齿轮）、齿轮精度设计（大齿轮）Fp=0.070 mm，±fpt=±0.018 mmFaa=0.025 mm，   Fbb=0.029 mm按按 8 8级级精度设计大齿轮精度设计大齿轮中心距极限偏差：中心距极限偏差：  ± fa=±0.0315 mm       168 ±0.0315  mm 公称弦齿厚：公称弦齿厚：公式公式       S= mnz sin(90o/z)=3.927 mmj bnmin=2/3(0.06+0.0005×168 + 0.03×2.5)          =0.146mmEsns= =  j bnmin /(2cos20o) =  0.146/ (2cos20o)       =  0.077mm下偏差：下偏差：Esnisni= EsnssnsTsn齿厚公差：齿厚公差：Tsn =2tanaan齿厚公差：齿厚公差：Tsn =2tanaanFr=0.056mmbr=1.26 IT9=0.1638mm齿厚公差：齿厚公差：Tsn =0.126mm下偏差：下偏差：Esnisni=  0.0770.126                        = 0.203mm3.9272.515模数模数mn齿数齿数z2压力角压力角an螺旋角螺旋角 b精度等级精度等级齿距累积总公差齿距累积总公差Fp单个齿距极限偏差单个齿距极限偏差± fpt齿廓总公差齿廓总公差Fa螺旋线总公差螺旋线总公差Fb齿厚及齿厚及上、下偏差上、下偏差h配偶齿轮齿数配偶齿轮齿数z1中心距及极限偏差中心距及极限偏差a ±fa2.510320o14o42'048   GB/T10095.1-20080.070± 0.0180.0250.029272.515作业：作业：P160-161习题：习题： 6-17          6-24 (包括精度设计包括精度设计)returnreturnreturn表表66齿宽系数齿宽系数d齿轮相对轴承的位置齿轮相对轴承的位置齿齿  面面  硬硬  度度硬硬  齿齿  面面软软  齿齿  面面对称布置对称布置0.40.90.81.4非对称布置非对称布置0.30.60.61.2悬臂布置悬臂布置0.20.50.30.6return6 - 7return精度等级4级5级6级7级8级9级应用范围应用范围极精密分极精密分度机构的度机构的齿轮，高齿轮，高速并要求速并要求平稳无噪平稳无噪声的齿轮，声的齿轮，高速涡轮高速涡轮机齿轮，机齿轮，检查检查7级级齿轮的理齿轮的理想精确齿想精确齿轮。轮。精密分度精密分度机构的齿机构的齿轮，高速轮，高速并要求平并要求平稳无噪声稳无噪声的齿轮，的齿轮，高速涡轮高速涡轮机齿轮，机齿轮，检查检查8级、级、9级齿轮的级齿轮的理想测量理想测量齿轮。齿轮。高速、平高速、平稳、无噪稳、无噪声高效率声高效率齿轮，航齿轮，航空、机床、空、机床、汽车中的汽车中的重要齿轮，重要齿轮，分度机构分度机构的齿轮，的齿轮，读数机构读数机构齿轮，齿轮，高速动力高速动力小而需逆小而需逆转的齿轮，转的齿轮，机床中的机床中的进给齿轮，进给齿轮，航空齿轮，航空齿轮，读数机构读数机构齿轮，具齿轮，具有一定速有一定速度的减速度的减速器齿轮器齿轮一般机器一般机器中的普通中的普通齿轮，汽齿轮，汽车、拖拉车、拖拉机、减速机、减速器中的一器中的一般齿轮，般齿轮，航空器中航空器中的不重要的不重要齿轮，农齿轮，农机中的重机中的重要齿轮要齿轮精度要精度要求低的求低的齿轮齿轮齿轮圆周齿轮圆周速度速度（m/s）直直齿齿3520151062斜斜齿齿70403015104表表          齿轮某些精度等级的应用范围齿轮某些精度等级的应用范围return模数m齿数z1压力角a变位系数 x精度等级齿距累积总公差Fp单个齿距极限偏差± fpt齿廓总公差Fa螺旋线总公差Fb侧隙n配偶齿轮齿数z2中心距及极限偏差a ±fa33220o07   GB/T10095.1-20010.038± 0.0120.0160.015964齿轮公差齿轮公差新旧新旧标准的对比标准的对比       要求标准传递运动传递运动的准确性的准确性齿轮传动平稳性齿轮传动平稳性载荷分载荷分布均匀布均匀性性侧隙侧隙GB/T10095.1 2001GB/T10095.2 2001齿距累积齿距累积总偏差总偏差F FP P合格条件合格条件F FP PF FP P单个齿距单个齿距偏差偏差fPt合格条件合格条件-fPtfPt+fPt齿廓总偏齿廓总偏差差Fa a合格条件合格条件F Fa aF Fa a螺旋线总螺旋线总偏差偏差F Fb b合格条件合格条件F Fb bF Fb b齿厚偏齿厚偏差差E Esn合格条件合格条件E EsniE Esn E Esns公法线长公法线长度偏差度偏差E Ebnbn合格条件合格条件Ebni Ebn  EbnsGB10095   -88齿距累积齿距累积误差误差F FP P合格条件合格条件F FP PF FP P齿距偏差齿距偏差fPt合格条件合格条件-fPtfPt+fPt齿形误差齿形误差ff合格条件合格条件ff  ff 齿向误差齿向误差F Fb b合格条件合格条件F Fb bF Fb b齿厚偏齿厚偏差差E Es合格条件合格条件E EsiE EsE Ess公法线平公法线平均长度偏均长度偏差差E EwmwmEwmi Ewm  Ewmsreturn心轴齿坏附  表            齿轮齿坯公差齿轮齿坯公差（GB/T10095-2001)  齿轮精度等级1 2 3 45678910 11 12齿轮基准孔尺寸公差IT4IT5 IT6IT7IT8IT9齿轮轴轴颈尺寸公差按滚动轴承公差等级确定按滚动轴承公差等级确定齿顶圆尺寸公差IT6IT7IT8IT9IT11基准端面圆基准端面圆跳动公差跳动公差tt=0.2(Dd/b)Fb基准圆柱面基准圆柱面圆跳动公差圆跳动公差tr=0.3Fp1） Dd基准端面的直径；2） Fb 螺旋线总公差；Fp 齿距累积总公差return附表附表    齿轮齿面基准面的粗糙度齿轮齿面基准面的粗糙度轮廓轮廓幅幅度参数度参数Ra值值  / mmm齿轮精度等级345678910齿面齿面0.630.630.630.631.25 5 10 10齿轮基准孔齿轮基准孔 0.2 0.20.40.2 0.81.60.8 1.6 3.2 3.2齿轮轴轴颈齿轮轴轴颈 0.10.20.1 0.2 0.4 0.8 1.6 1.6 1.6端面、齿顶端面、齿顶圆柱面圆柱面0.20.10.40.20.80.40.80.41.60.83.21.6 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附  表 齿轮中心距极限偏差齿轮中心距极限偏差±f a    (GB/T 10095-88)      /m齿轮精度等级齿轮精度等级123456789101112f a0.5IT40.5IT60.5IT70.5IT80.5IT90.5IT11中心距a/mm30a503.5812.519.5318050a8049.51523379580a12051117.52743.5110120a180612.52031.550125180a250714.5233657.5145250a3158162640.565160return附附  表表 齿距累积总公差齿距累积总公差 Fp   (GB/T10095.1-2008)   /m  分度圆直分度圆直径径d(mm)法向模数法向模数mn(mm)齿轮精度等级齿轮精度等级23456789101150  d1250.5mnmn26.591318263752741041472mn3.56.59.51319273853761071513.5 mn 679.51419283955781101566 mn 10710142029415882116164125d2800.5 mn 28.5121724354969981381952 mn 3.591218253550701001411993.5 mn 691318253651721021442046 mn 109.5131926375375106149211return    附  表单个齿距极限偏差单个齿距极限偏差±f pt (GB/T10095.1-2008)    /m  分度圆直分度圆直径径d(mm)法向模数法向模数mn(mm)精度等级精度等级23456789101150d1250.5mn21.92.73.85.57.511152130432mn3.52.12.94.168.512172333473.5mn62.33.24.66.5913182636526mn102.63.75.07.5101521304259125d2800.5mn22.13.04.268.512172434482mn3.52.33.24.66.5913182636513.5mn62.53.5571014202840566mn102.845.58111623324564return附附  表表  齿廓总公差齿廓总公差Faa  (GB/T10095.1-2008)       /m  分度圆直分度圆直径径d  (mm) 法向模数法向模数mn   (mm)精度等级23456789101150d1250.5mn22.12.94.168.512172333472mn3.52.83.95.581116223144633.5mn63.44.86.59.51319273854766mn104.16812162333466592125d2800.5mn22.43.54.971014202839552mn3.53.24.56.591318253650713.5mn63.75.57.5111521304260846mn104.56.59131825365071101return 附  表螺旋线总公差螺旋线总公差F   (GB/T10095.1-2008)      /m  分度圆直分度圆直径径d   (mm) 齿宽齿宽  b   (mm)精度等级精度等级23456789101150d12510b202.63.75.57.511152130426020b403.04.268.512172434486840b803.54.97.01014202839567980b1604.268.512172433476794125d28010b202.845.5811162232456320b403.24.56.5913182536507140b803.657.51015212941588280b1604.368.512172535496998return模数m1齿数z11压力角a1变位系数 x1精度等级7   GB/T10095.1齿距累积总公差Fp1单个齿距极限偏差± fpt1齿廓总公差Fa1螺旋线总公差Fb1侧隙11n1