漸開線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要研究漸開線齒輪精度以及精度設(shè)計(jì)方面的問題，對(duì)漸開線圓柱齒輪的傳動(dòng)精度的技術(shù)要求、齒輪加工過程中的誤差、齒輪精度檢測(cè)的理論的基本介紹，概述漸開線圓柱齒輪的傳動(dòng)精度的設(shè)計(jì)的基本方法理論，如齒面粗糙度、齒面精度等級(jí)的選擇、選擇方法進(jìn)行詳細(xì)的論述、側(cè)隙的分析以及齒面間隙的控制措施，并且通過高爾夫牙箱減速齒輪的設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用來加

2、深對(duì)精度設(shè)計(jì)方面理論的理解。并為以后工作中遇到的齒輪精度設(shè)計(jì)、制造、安裝等方面的實(shí)踐提供方法理論指導(dǎo)和借鑒。</p><p>　　關(guān)鍵詞 齒輪精度 漸開線齒輪 齒輪傳動(dòng) 精度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper mainly studies the involute gear ac

3、curacy, and precision design, technical requirements on the accuracy of involute cylindrical gear transmission, the gear machining error, gear accuracy detection theory in the process of the basic introduction, an overvi

4、ew of the involute cylindrical gear transmission precision of the design methods of basic theory, such as tooth surface roughness, the choice of the tooth surface precision grade and the selection method is discussed in

5、detail, the an</p><p>　　Keywords Precision of gear involute gear gear transmission precision design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p>

6、;<p>　　2 漸開線齒輪精度偏差基本理論1</p><p>　　2.1 漸開線齒輪的技術(shù)要求1</p><p>　　2.2 漸開線圓柱齒輪的誤差分析2</p><p>　　3 漸開線圓柱齒輪精度的設(shè)計(jì)方法4</p><p>　　3.1 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)的確定4</p><p>　

7、　3.2 側(cè)隙的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　3.3 齒坯的精度設(shè)計(jì)6</p><p>　　4 齒輪精度設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例8</p><p><b>　　結(jié) 論13</b></p><p><b>　　致 謝14</b></p><p><b>　

8、　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)具有功率范圍寬、傳動(dòng)效率高、圓周速度高、傳動(dòng)比易于計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)器和儀器的機(jī)械傳動(dòng)形式中所占比重較大。而齒輪本身的質(zhì)量和性能，除了取決于設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念之外，主要決定于齒輪的加工制造水平，特別是齒輪的精度，齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同精度等級(jí)的

9、齒輪所允許的加工誤差的范圍。甚至，決定或影響一個(gè)公司或一個(gè)國(guó)家的制造水平和地位，所以，這些工廠要想在齒輪方面有較高的地位，就必須要加強(qiáng)對(duì)齒輪精度領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究，以提高齒輪的質(zhì)量水平。齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，涵蓋了很多的設(shè)備。故而，對(duì)于一個(gè)工廠從事齒輪的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、維修等崗位，都需要對(duì)齒輪的精度方面的知識(shí)有一些了解，這樣才能更好的去做好這方面的工作。齒輪的精度及精度設(shè)計(jì)包含了很多的理論方面，需要花很多的時(shí)間去弄懂這些串雜在

10、一起的理論，如齒輪的精度選擇，在設(shè)計(jì)制造時(shí)均要考慮很多的東西，在技術(shù)要求（傳動(dòng)的穩(wěn)定、載荷的均勻性、接觸的良好、間隙的正確的計(jì)算以保證齒間間隙潤(rùn)滑性），在齒輪的粗糙度的確定、齒輪齒坯各方面的技術(shù)參數(shù)的選擇和確定也是要考慮多方面的因素的工作，均需要通過查表計(jì)算來獲得準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)值以應(yīng)用于齒輪的設(shè)</p><p>　　2 漸開線齒輪精度偏差基本理論</p><p>　　2.1 漸開線齒輪的

11、技術(shù)要求</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的作用主要是在一定速度下傳遞運(yùn)動(dòng)和力矩，就精度而言，可分為齒輪間隙與傳動(dòng)精度兩方面，而傳動(dòng)精度要求又可分為平穩(wěn)性精度、運(yùn)動(dòng)精度、接觸精度。具體如下:</p><p>　?。?） 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性</p><p>　　可知，齒輪副傳動(dòng)比在理論上為，也即，主動(dòng)齒輪傳動(dòng)角度，從動(dòng)齒輪也轉(zhuǎn)過角度=。但在實(shí)際齒輪傳動(dòng)過程中，由于齒輪本身加

12、工及安裝過程中的失誤和偏差，致使齒輪副存在著不可避免的誤差。因此齒輪傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，主要是要求主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪再傳動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)配比，齒輪在轉(zhuǎn)一次過程中，應(yīng)采取有效措施以限制最大的轉(zhuǎn)角誤差在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　?。?） 傳動(dòng)的平穩(wěn)性</p><p>　　傳動(dòng)的平穩(wěn)性，就是要求齒輪在傳動(dòng)時(shí)兩齒輪在轉(zhuǎn)過一齒的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)不超過齒輪正常工作所允許的數(shù)值，這樣來控制齒輪副每一時(shí)刻的傳動(dòng)比的

13、變動(dòng)值能在正常的范圍內(nèi)，從而保證齒輪工作的平穩(wěn)性。對(duì)于高轉(zhuǎn)速工作動(dòng)力傳動(dòng)齒輪，如汽車飛機(jī)的齒輪，他們的圓周速度高達(dá)60~120m/s，則特別要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)噪聲、沖擊、震動(dòng)等較為嚴(yán)格。</p><p>　?。?）載荷分布的均勻性</p><p>　　齒輪傳動(dòng)過程中，由于各種加工誤差的影響，嚙合齒輪的工作齒面不可能眼齒向和齒高全部均勻接觸。若齒輪副接觸面面積過小，則會(huì)造成齒面所受的載荷過大，

14、造成早磨或斷裂，從而降低壽命。因此載荷分布的均勻性，就是要求限制輪齒工作齒面的實(shí)際接觸面積對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)面積的百分比，以保證嚙合時(shí)齒面能很好的接觸。</p><p>　?。?）齒側(cè)間隙的合理性</p><p>　　齒輪在實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，工作齒面配合接觸方能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞，而對(duì)于工作中不接觸的齒面，為了更好地延長(zhǎng)齒輪的壽命要留有一定的間隙，即齒側(cè)間隙。齒輪齒側(cè)間隙的目的是存儲(chǔ)潤(rùn)滑液油，彌補(bǔ)加工誤

15、差，補(bǔ)償安裝調(diào)試的偏差及以及防止彈性變形和高溫變形所應(yīng)起的尺寸變動(dòng)，以保證其之自由運(yùn)轉(zhuǎn)，放置輪齒卡死。故而惻隙的大小主要由控制齒厚；減薄量的方法來保證。</p><p>　　2.2 漸開線圓柱齒輪的誤差分析</p><p>　　漸開線齒輪的制造方法有鑄造法、鍛造發(fā)、軋制法等，就金屬切削而言，齒輪主要是用成形法（采用與被切齒輪齒槽相同的刀具來切削）和范型法（加工出來的齒輪輪廓是齒輪通過刀具

16、切削刃通過一定的運(yùn)動(dòng)軌跡而形成的）來加工完成的。例如滾齒加工，其造成齒輪的誤差因素很多，主要是車床——齒坯——齒輪安裝的各種周期的誤差（包括以齒輪轉(zhuǎn)一周為周期的長(zhǎng)周期誤差、以機(jī)床分度蝸桿刀具轉(zhuǎn)一周的短周期的誤差）以及一些非周期性的偶然誤差。故而應(yīng)該仔細(xì)考慮精度誤差。</p><p>　　2.2.1 影響運(yùn)動(dòng)精度的加工誤差分析</p><p>　　徑向誤差 徑向誤差指（對(duì)于盤形齒輪而言

17、）由于齒輪本身的幾何偏心、滾吃心軸與機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心不重合、齒坯內(nèi)孔與滾齒心軸有間隙、齒坯定位斷面與內(nèi)孔軸線不垂直等原因。（對(duì)于軸類零件而言）就是由于齒坯本身的幾何偏心、兩頂尖的公共軸線與機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心不重合等原因，引起齒坯夾緊后幾何中心相對(duì)于工作臺(tái)中心所產(chǎn)生的偏心。</p><p>　　切向誤差 切向誤差是由于滾齒機(jī)分度渦輪與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心的偏離，引起工作臺(tái)的轉(zhuǎn)角誤差，并傳遞給齒輪。而運(yùn)動(dòng)偏心的結(jié)果

18、是使齒坯在切齒過程中產(chǎn)生周期性的不均勻回轉(zhuǎn)，即實(shí)際輪廓相對(duì)于理論位置沿基圓的切線方向發(fā)生了偏移。故而通常齒輪的切向誤差通常采用基圓的切線來測(cè)得。</p><p>　　綜上所述，齒圈徑向跳動(dòng)和公法線長(zhǎng)度變動(dòng)分別反映輪齒相對(duì)于幾何中心在徑向和切向上的分布不均勻，要限制這兩者，就能代替齒輪的運(yùn)動(dòng)精度要求。</p><p>　　2.2.2 影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的加工誤差分析</p>

19、<p>　　齒形誤差 通常齒輪的誤差有出棱（由于制造時(shí)滾刀徑向振擺過大以及刀架主軸軸向竄動(dòng)過大而造成）、齒形不對(duì)稱（由于滾刀前刀面刃磨時(shí)導(dǎo)程誤差較大、滾刀安裝時(shí)刀架扳動(dòng)角度錯(cuò)誤引起的）、齒形角誤差（是由于滾刀本身齒形角誤差較大、滾刀刃磨時(shí)刀刃直線不通過刀具中心以及刀架板角誤差而造成的)、齒形周期誤差（是指齒面相對(duì)于理論漸開線呈周期性變化，由于滾刀安裝后徑向和軸向跳動(dòng)太大，工作臺(tái)分度蝸桿軸向竄動(dòng)較大，分齒掛輪安裝時(shí)產(chǎn)生偏心，刀

20、架滑板松動(dòng)，工件裝夾不合理產(chǎn)生的震動(dòng)。</p><p>　　基本偏差 基圓齒距的會(huì)產(chǎn)生誤差這是由于滾刀的軸向齒距誤差、齒形誤差，分度蝸輪的齒距誤差，齒坯安裝的幾何偏心，刀架扳角度錯(cuò)誤等造成的。</p><p>　　齒距偏差 其主要是由于滾刀的徑向和軸向跳動(dòng)，分度蝸桿和分度蝸輪的齒距誤差，齒坯在安裝過程中的中心偏差等。</p><p>　　2.2.3 影響接觸精

21、度的加工誤差分析</p><p>　　就滾齒加工類型而言，因?yàn)辇X輪在嚙合過程中，將沿著齒向和齒高方向產(chǎn)生接觸情況的好壞，直接影響齒輪載荷分布的均勻性、工作平穩(wěn)性、及使用壽命。滾齒時(shí)，齒形誤差和基本偏差影響齒高方向的接觸精度，齒向誤差影響齒寬方向的接觸精度。至于齒向誤差的產(chǎn)生原因是滾齒機(jī)刀架導(dǎo)軌與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線存在平行度誤差如滾齒心軸、齒坯基準(zhǔn)端面跳動(dòng)及墊圈兩端不平行等引起的齒坯安裝傾斜。</p>&

22、lt;p>　　2.2.4 齒面粗糙度</p><p>　　滾齒加工過程中，由于齒坯材料硬度和熱處理的差錯(cuò)、滾刀磨鈍、切削用量過大或過小、冷卻措施不到位、刀架松動(dòng)、各傳動(dòng)環(huán)節(jié)間隙過大、裝夾剛性不夠等。從而引起齒面出現(xiàn)撕裂、肯齒、直波紋、橫波紋等現(xiàn)象，知識(shí)齒面磨損、漸開線齒廓遭到破壞，齒側(cè)間隙增大，影響齒輪傳動(dòng)過程中的平穩(wěn)性和輪齒強(qiáng)度。故而要提高加工刀具的質(zhì)量以減少刀具的擦傷、磨鈍而導(dǎo)致的加工表面的粗糙等效果

23、。不僅如此，還要改進(jìn)加工設(shè)備刀具的的裝夾的措施，冷卻消除熱應(yīng)力，潤(rùn)滑保養(yǎng)等措施。</p><p>　　3 漸開線圓柱齒輪精度的設(shè)計(jì)方法</p><p>　　3.1 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)的確定</p><p>　　3.1.1 選擇原則</p><p>　　在給定的技術(shù)資料中，將所要求的精度等級(jí)規(guī)定為GB/T10095.1-2008的某個(gè)

24、精度等級(jí)，對(duì)于齒距累積偏差、單個(gè)齒距偏差、螺旋線總偏差、齒廓總偏差等級(jí)。</p><p>　　對(duì)于徑向綜合偏差等級(jí)的選擇，不一定要按上述國(guó)標(biāo)的片偏差要求。</p><p>　　在技術(shù)資料中標(biāo)明齒輪精度等級(jí)時(shí)，應(yīng)注明國(guó)標(biāo)規(guī)定代號(hào)。</p><p>　　齒輪精度等級(jí)的確定，應(yīng)根據(jù)齒輪傳動(dòng)的用途、性能指標(biāo)、規(guī)定的條件、傳動(dòng)效率等技術(shù)要求來確定。</p>&l

25、t;p>　　3.1.2 選擇方法</p><p>　　計(jì)算法 通過已知傳動(dòng)鏈末端元件傳動(dòng)精度的要求，可以按偏差傳遞規(guī)律，來分配各級(jí)齒輪副的運(yùn)動(dòng)精度的要求，確定齒距累積總偏差的精度。齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，動(dòng)載系數(shù)中有基本偏差、齒廓偏差的精度等級(jí)時(shí)，還要注意齒輪的強(qiáng)度問題。要分析螺旋角誤差的精度等級(jí)的因素</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)法 當(dāng)原有的齒輪傳動(dòng)已具有一定的經(jīng)驗(yàn)是，新設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)可

26、以參照相似的精度等級(jí)。當(dāng)工作條件有變動(dòng)時(shí)，可以對(duì)相關(guān)偏差項(xiàng)目的精度等級(jí)做適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　表格法 通過歸納實(shí)際使用效果于表中供設(shè)計(jì)制造者使用，如表1所示。</p><p>　　表 1常見機(jī)械設(shè)備的齒輪加工精度等級(jí)范圍</p><p>　　3.2 側(cè)隙的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　側(cè)隙是兩個(gè)配合的齒輪在工作時(shí)，其會(huì)有相互接觸

27、的面，也會(huì)有不相互接觸的面之間形成的間隙。但是，齒輪在工作的條件下和在非工作的條件下的側(cè)隙是不同的。對(duì)于不同的加工方法，如切齒，不同的精度等級(jí)要不同的機(jī)床，等級(jí)7~9就需要在機(jī)床上用展成法加工，而4~5級(jí)精度等級(jí)就需要在周期誤差小的精密車床上加工。</p><p>　　3.2.1 齒厚的控制方法</p><p>　　在齒輪加工中常用的齒厚控制方法主要有以下幾種：</p>&

28、lt;p>　　測(cè)量法向齒厚 法向齒厚是在齒輪分度圓圓柱垂直法向的公稱齒厚。如相配齒輪具有公稱齒厚且在理論中心距之下嚙合。但是對(duì)于直齒齒輪和斜齒齒輪不能使用該種方法。</p><p>　　測(cè)量法向弦齒厚 法向弦齒厚是指輪齒與基本齒廓對(duì)稱并且相切時(shí)，兩切點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度。用厚齒游標(biāo)卡尺測(cè)量法向弦齒厚的優(yōu)點(diǎn)是便于在線測(cè)量。但是，由于齒輪齒面知識(shí)與齒厚卡尺兩個(gè)測(cè)腳的頂尖角接觸，其需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員才行，另

29、外，要用齒頂圓直徑和徑向跳動(dòng)未規(guī)定嚴(yán)格的公差，那么，測(cè)量就不可靠。</p><p>　　測(cè)量公法線長(zhǎng)度 測(cè)量公法線長(zhǎng)度是在基圓柱切在切向?qū)ν鈓個(gè)齒或?qū)?nèi)m個(gè)齒槽在接觸到一個(gè)齒的右齒面和另個(gè)齒的平行面間測(cè)得的直線長(zhǎng)度。因?yàn)闇y(cè)量的是齒廓之間的公法線，已知公法線長(zhǎng)度是與所跨齒數(shù)m有關(guān)。在使用公法線千分尺測(cè)量的時(shí)候不用齒頂圓的精度要求。</p><p>　　測(cè)量跨球尺寸 使用此方法，就是將兩量

30、球放入沿直徑相對(duì)的兩齒槽間，來測(cè)量之間的距離值。這種測(cè)量方法不能用于齒頂圓作為定位基準(zhǔn)，方法簡(jiǎn)單，可以用于內(nèi)齒輪或小模數(shù)齒輪的測(cè)量，用來控制齒厚，來保證齒側(cè)間隙。</p><p>　　故而通過有關(guān)資料，查得的公稱值，如表2所示</p><p><b>　　表2 的公稱值</b></p><p>　　3.2.2 最小側(cè)隙的計(jì)算及最大側(cè)隙的分析

31、</p><p>　　最小側(cè)隙的確定 最小側(cè)隙是在一個(gè)齒輪的齒以所允許得最大實(shí)效齒厚與最大允許實(shí)效齒厚的相配齒在最緊的允許中心距嚙合時(shí)，在靜態(tài)條件下存在的最小允許側(cè)隙。對(duì)于最小側(cè)隙，需要防止以下情況：箱體軸承和軸的傾斜；由于箱體的偏差以及軸承的間隙而導(dǎo)致的齒輪軸線的不對(duì)準(zhǔn)；安裝誤差，軸承徑向跳動(dòng)；溫度影響，旋轉(zhuǎn)零件的離心脹大等需要對(duì)其每一個(gè)因素進(jìn)行分析估計(jì)，對(duì)其進(jìn)行控制，進(jìn)而來計(jì)算出最小的需求量。</p&

32、gt;<p>　　最大側(cè)隙的說明 一對(duì)齒輪副中的最大側(cè)隙是齒厚公差、中心距變動(dòng)和輪齒幾何形狀變異的影響之和，理論上，兩個(gè)理想的齒輪要按照最小的齒厚標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定來制造，且在最松的允許中心距下嚙合。由于制造上的原因而造成輪齒的任何偏差將減少最大期望側(cè)隙，其需要很好的去估計(jì)和分析。而對(duì)于一個(gè)裝配好的齒輪傳動(dòng)裝置，特別是多級(jí)傳動(dòng)，如果用最大的側(cè)隙值作為檢驗(yàn)喝個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)，其合格值需要好好的選擇，一球總成的每個(gè)部分都有合理的制造公差。

33、</p><p>　　3.3 齒坯的精度設(shè)計(jì)</p><p>　　齒坯的精度工作術(shù)語 主要有工作安裝面（使用時(shí)為了安裝的面）、工作軸線（齒輪在工作時(shí)然繞其旋轉(zhuǎn)的軸線，主要根據(jù)工作安裝面來確定）、基準(zhǔn)面（用來確定基準(zhǔn)軸線的面）、基準(zhǔn)軸線（它根據(jù)基準(zhǔn)面的中心來確定的，齒輪以此軸線來確定齒輪的細(xì)節(jié)）、制造安裝面（齒輪制造或檢驗(yàn)時(shí)，用來安裝齒輪的面）。</p><p>

34、　　基準(zhǔn)軸線和工作軸線的聯(lián)系 基準(zhǔn)軸線時(shí)制造者用來對(duì)單個(gè)齒輪確定輪齒形狀的軸線，故而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注明基準(zhǔn)軸線的位置，以此來確定精度等級(jí)，從而滿足齒輪相應(yīng)于工作軸線的要求。而對(duì)于這種目的，必須要把時(shí)基準(zhǔn)軸線與工作軸線的重合，即將安裝面作為基準(zhǔn)面，來時(shí)工作基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)、檢測(cè)基準(zhǔn)重合。但是在一般條件下，需要先確定一個(gè)基準(zhǔn)軸線，然后再將其他的軸線表以適當(dāng)?shù)墓睢?lt;/p><p>　　齒坯精度的確定 通過有關(guān)資料可知

35、，總結(jié)出如表3所示，確定基準(zhǔn)軸線的方法、基準(zhǔn)面與安裝面的形位公差。</p><p>　　齒輪各面的表面粗糙度設(shè)計(jì) 根據(jù)有關(guān)資料可知5~9精度齒輪各個(gè)表面以及齒輪各基準(zhǔn)表面粗糙度的推薦參數(shù)值如表4所示</p><p>　　表3 齒輪齒坯的尺寸推薦公差等級(jí)表</p><p>　　表4 齒面和齒輪基準(zhǔn)表面粗糙度推薦值表</p><p>　　齒輪副

36、誤差的評(píng)定指標(biāo)</p><p>　　齒輪副的中心距偏差 中心距偏差是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距之差，它是屬于安裝誤差，來源于箱體孔中心距的誤差。中心距公差要求設(shè)計(jì)者規(guī)定的允許極限偏差，直接影響到箱體的設(shè)計(jì)、制造公差，其選擇要注意保證嚙合齒輪輪齒的側(cè)隙值大小。這些值的大小是沒有理論的值大小，通過參考生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)文獻(xiàn)得出表5所示。</p><p>　　表5 常用中心距極限

37、偏差推薦值</p><p>　　軸線的平行度偏差 軸線的平行度偏差影響輪齒齒長(zhǎng)方向的正確接觸，必然是齒面的接觸面積減少，影響載荷的均勻性；不僅如此，還會(huì)使側(cè)隙在全齒寬上不均勻。軸線平行度是與方向有關(guān)的，計(jì)量軸線的公共平面（是由兩軸承跨距中較長(zhǎng)的一個(gè)L和另一個(gè)軸上的軸承）上測(cè)量的平行度偏差，這會(huì)影響到側(cè)隙，從從而導(dǎo)致擠齒尖叫。</p><p>　　齒輪副的接觸斑點(diǎn) 是指裝配過的齒輪副，在

38、運(yùn)轉(zhuǎn)后輕微制動(dòng)下齒面上分布的接觸磨亮的條紋。在檢驗(yàn)產(chǎn)品的接觸斑點(diǎn)，可對(duì)裝配后的齒輪的螺旋線和和齒廓精度進(jìn)行分析，而對(duì)于齒輪副在想體內(nèi)所產(chǎn)生的接觸斑點(diǎn)，有利于對(duì)載荷分布在齒間的分布的了解。通常，應(yīng)將準(zhǔn)備進(jìn)行接觸斑點(diǎn)測(cè)試的齒輪用清潔劑徹底清洗，以清除任何污染和殘油，除此之外還要在大齒輪上涂上一層薄薄的顯像液膜，以便于進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。</p><p>　　4 齒輪精度設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例</p><

39、p>　　某五座高爾夫球車牙箱采用兩級(jí)圓柱齒輪減速，其中一級(jí)減速齒輪為一對(duì)斜圓柱齒輪，其參數(shù)為：模數(shù)m,齒形角，分度圓螺旋角，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，齒寬，中心距mm采用高度變位，徑向變位系數(shù)分別為；大齒輪孔徑，傳遞功率為3KW，小輪轉(zhuǎn)速；兩軸承中間距離L=84mm；齒輪材料為20CrMnTi，滲碳淬火處理；箱體材料為鑄鋁；生產(chǎn)條件為單件生產(chǎn)。通過以上資料，要完成大齒輪的精度設(shè)計(jì)，并繪制出齒輪工作圖。</p><

40、p><b>　　解決方案：</b></p><p>　　確定齒輪精度等級(jí): </p><p>　　大齒輪的圓周速度為:</p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　由公式(1)可知，盡管圓周速度不高，但是高爾夫球車為高檔休閑電動(dòng)車，要求休閑電動(dòng)車，要求零部件具有高品質(zhì)，運(yùn)

41、行無噪聲污染，故確定大、小齒輪的精度等級(jí)均為7級(jí)精度</p><p>　　確定精度項(xiàng)目的允許值 </p><p>　　確定大齒輪分度圓直徑為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　通過查表可知，單個(gè)齒距偏差的允許值為0.012mm，螺旋線總偏差的允許值為0.037mm，齒廓總偏差的允許值

42、為0.012mm，螺旋線總偏差的允許值范圍為0.016mm,~1.018mm 徑向跳動(dòng)的允許值范圍為0.028mm~0.030mm。</p><p><b>　　確定側(cè)隙和齒厚偏差</b></p><p>　　通過查閱《中大模數(shù)齒輪最小側(cè)隙的推薦數(shù)據(jù)》，按插值法求得最小間隙</p><p>　　求得法向齒厚上偏差，</p><

43、;p>　　法向齒厚公差為： </p><p>　　(3) </p><p>　　求得法向齒厚公差mm，</p><p>　　跨側(cè)齒齒數(shù)計(jì)算公式為： </p><p>　　+0.5 (4)</

44、p><p>　　求得公法線跨側(cè)齒數(shù)k=10.06，取k=10 式中</p><p>　　=91.99 (5)</p><p>　　公法線長(zhǎng)度計(jì)算公式為： </p><p><b>　　（6）</b></p>&

45、lt;p>　　求得公法線長(zhǎng)度 </p><p>　　端面齒形角為 </p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　驗(yàn)算齒寬是否滿足公法線長(zhǎng)度測(cè)量的條件</p><p><b>　　基圓螺旋角計(jì)算公式</b></p><p&

46、gt;　?。?） </p><p>　　求得基圓螺旋角 </p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　易知滿足測(cè)量條件。</b></p><p>　　通過公法線長(zhǎng)度上偏差公式 </

47、p><p>　　E （10）</p><p>　　求得公法線長(zhǎng)度上偏差</p><p>　　通過公法線長(zhǎng)度下偏差公式 </p><p><b>　?。?1）</b></p><

48、p>　　求得公法線長(zhǎng)度下偏差 </p><p><b>　　確定齒坯精度</b></p><p>　　基準(zhǔn)軸線、制造安裝面、基準(zhǔn)面、工作安裝面、工作軸線的選擇：通過，大齒輪的工作安裝面為內(nèi)孔與中間凸臺(tái)兩端面；根據(jù)齒輪副組件結(jié)構(gòu)，工作安裝面為內(nèi)孔，其中心確定了齒輪的工作軸線，故將內(nèi)孔軸線定為齒輪工作軸線；基準(zhǔn)面為內(nèi)孔表面，即用這樣的長(zhǎng)的圓柱基準(zhǔn)面來同時(shí)確定

49、基準(zhǔn)軸線的的方向；基準(zhǔn)軸線與工作軸線重合，可以用與相匹配并正確的裝配的工作心軸的軸線來代表，按照前述理論，應(yīng)將工作安裝面面作為制造安裝面，即將內(nèi)孔和凸臺(tái)右端面（內(nèi)孔工藝尺寸、凸臺(tái)有敦睦工藝尺寸與用來找正的那部分頂圓在一次裝夾中完成切削）作為制造安裝面，但是這樣，齒輪在滾齒、剃齒加工時(shí)，夾緊力作用點(diǎn)會(huì)遠(yuǎn)離加工表面，切削力對(duì)夾緊力產(chǎn)生較大的力矩，從而產(chǎn)生振動(dòng)，降低齒面質(zhì)量，從而增加齒加工的負(fù)擔(dān)，故而改為選擇直徑較大的齒寬右齒面為滾齒、剃齒加

50、工的制造安裝端面，該面也要求與上述三個(gè)面在一次裝夾中作出。</p><p>　　內(nèi)孔尺寸公差等級(jí)：采用基孔制配合方法確定其公差等級(jí)H7</p><p>　　齒頂圓直徑公差等級(jí)：采用基軸制配合方法確定公差等級(jí)為h8</p><p>　　安裝面與基準(zhǔn)面的形狀公差和位置公差應(yīng)該取0.05（L/b）和0.1兩者中的小值，計(jì)算得0.04（L/b）=0.04mm, 也即 0.1

51、mm,故取內(nèi)孔的圓柱度公差為0.002mm，通過查表可知，工作安裝面、齒輪滾齒和剃齒時(shí)使用的安裝端面的跳動(dòng)公差按0.2（）計(jì)算；對(duì)凸臺(tái)兩端面，其跳動(dòng)公差為0.004mm，（熱處理后，先找正節(jié)圓、凸臺(tái)右端面，精修（主要是鉸孔）內(nèi)孔，再在磨床上穿心軸精磨平整該兩個(gè)端面。由于齒的切削力較小，以凸臺(tái)端面作為齒加工的制造安裝面是可行的）；對(duì)齒寬右端面，取值較齒根圓略小，本例取為mm，則其端面跳動(dòng)誤差為0.011mm,（該端面必須在精車時(shí)就達(dá)到跳動(dòng)

52、公差要求，由于熱加工變形，該端面不再適合于作為齒加工的制造安裝面使用，成品齒輪亦無需檢查該端面跳動(dòng)項(xiàng)目）。</p><p>　　確定齒輪各面的表面粗糙度 </p><p>　　齒面粗糙度取為，采用高精度滾齒+剃齒+有修正能力的齒進(jìn)行加工；基準(zhǔn)孔表面粗糙度取為，凸臺(tái)兩端面表面粗糙度取為，一是考慮到這些面的形位公差要求較高，二是提高表面粗糙度要求對(duì)生產(chǎn)成本影響較?。积X輪頂圓表面取為，鍵槽兩側(cè)

53、面取為，其余加工表面取為</p><p><b>　　確定齒輪副精度</b></p><p>　　中心距極限偏差的允許值，通過查表可知，=mm</p><p>　　軸線平行度偏差的確定值：軸線法向垂直平面上的偏差及軸線平面內(nèi)的偏差的推薦值分別為=0.5</p><p><b>　　齒輪副的接觸斑點(diǎn)：</b

54、></p><p>　　畫出齒輪工作圖 ，如圖1為該齒輪工作圖</p><p><b>　　圖1 齒輪工作圖</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過本文對(duì)漸開線齒輪以及其精度技術(shù)要求精度設(shè)計(jì)的基本理論和方法體系，初步了解了這方面的相關(guān)知識(shí)，最終的目的就是

55、能成功的應(yīng)用其中的知識(shí)，深刻體會(huì)其中的理念。漸開線圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)工作，要對(duì)齒輪傳動(dòng)制造誤差的分析研究，對(duì)齒輪相關(guān)的文獻(xiàn)資特別是經(jīng)驗(yàn)表、計(jì)算公式的查閱，這樣才能保證設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在確定實(shí)例中減速齒輪的精度等級(jí)時(shí)，不僅要準(zhǔn)確地計(jì)算齒輪的圓周速度，還要廣泛地查閱表確定精度項(xiàng)目的允許值、側(cè)隙和齒厚偏差。齒坯精度的選擇也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，各個(gè)相互區(qū)分的工作面的確定，尺寸公差、形位公差表面粗糙度的確定均需要全方面考慮，在經(jīng)濟(jì)成本、安

56、裝維修方便、齒面的質(zhì)量粗糙、工作制造方便程度等方面考慮，力求做到完好。其中測(cè)量技術(shù)方法也是一個(gè)難點(diǎn)，特別是由于運(yùn)動(dòng)偏心，齒輪輪廓的偏移，而導(dǎo)致的公法線長(zhǎng)度的不同，因此要估算出可能出現(xiàn)的并且對(duì)齒輪工作是可靠的長(zhǎng)度偏差，這樣的好處是，可以通過它來控制實(shí)際加工過程中出現(xiàn)的切齒加工的進(jìn)刀量。另外，齒輪的跳動(dòng)偏差也是必不可免的，因此要將徑向跳動(dòng)的值控制在一定范圍內(nèi)，以保證齒輪的相對(duì)精準(zhǔn)。對(duì)于此中精度設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，也很是值得分析研究的，它是我在課

57、程設(shè)計(jì)應(yīng)用</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐學(xué)林：互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)，湖南大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[2]辛一行：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)：第一卷 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社1996</p><p>　　[3]蔡安江：機(jī)械工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001&

58、lt;/p><p>　　[4]盧鮮：機(jī)械常識(shí)1000問，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]GB/Z18620.1——2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 </p><p>　　[6]GB/T 10095.2——2008漸開線圓柱齒輪精度</p><p>　　[7]GB/T11336——直線度誤差檢查</p><p>　　[

59、8]GB/T1804_——2000 一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差</p><p>　　[9]GB/T 3505——2000產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語定義及參數(shù)</p><p>　　[10]GB/T 17851——1999形狀和位置公差基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系</p><p>　　[11]馬海榮：幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社2004<