5、青山公司常用齿轮副精度及检测方法 1）常用齿轮副精度：
（1）对齿轮传递运动准确性要求：齿圈径向跳动公差Fr； 齿距累积公差Fp； （2）对齿轮传动平稳性要求：齿形公差 ff； （3）齿面载荷分布均匀性要求：齿向公差 Fβ （4）对齿轮副的要求：接触斑点（沿齿长和沿齿高）；齿 侧间隙。 齿侧间隙的大小决定于齿厚和齿轮副中心距大小。
硬齿面滚齿的滚刀刀齿采用硬质合金或金属 陶瓷材料，表层涂氮化钛，这些新材料已经 能够控制刀具的崩刃。同时也提供了干式 （不用切削油）切削的可能性干式切削优点 是不需准备和处理冷却液，不要求油雾处理 （由空气排放）的工作，干切屑无污染，零 件也没有清理的要求。如果切削时使用切削 油，则可提高刀寿命。
8、齿轮件在变速器中的作用及要求：
1）作用： a.齿轮主要作用是传递动力。 b.当小齿轮为主动齿轮，带动大的从动齿轮转动时，则输出转速 降低，但输出扭距增大，适合起步、上坡等。 c.当以大齿轮为主动齿轮，带动小的从动齿轮转动时，则输出轴 (从动齿轮)的转速就升高了，但输出扭距减小，适合高速行驶。 d.齿轮副主要作用是变速：利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转 速和转矩的改变。一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速，而且 两齿轮的转速与齿轮的齿数成反比。 2）要求： a.传动平稳 b.噪声低 c.使用寿命长 d.成本低廉
如图所示，输出轴的每一个尺寸都 很关重，任何一个尺寸的变化，都 会引起连锁反应，造成装配失效， 使变速器产生异常磨损和噪音，减 短变速器使用寿命，甚至会造成严 重的安全事故！！！
如轴承部位尺寸超差，会造成定位 基准偏移，并且使轴承和齿轮异常 磨损，产生噪音，减短使用寿命。
如卡圈部位尺寸超差，会造 成卡圈装配不到位，不能起 到限位和锁止作用
1） 铸铁 齿坯加工容易，成本低，但强度较差，常用于受力不大、 无冲击、低速的齿轮传动。 常用铸铁有：HT200、HT300、QT500。 2）铸钢 常用于大尺寸、形状复杂的齿轮传动 3）钢 是制造齿轮的主要材料。齿坯一般经过锻造或采用热轧帮料。 对高速、重载、受冲击、工作条件及外形复杂的汽车、拖拉机、航空、 船舶齿轮，常采用低碳合金钢，经渗碳淬火，表面硬度可达HRC60， 而心部仍有较高的韧性。 青山公司变速器齿轮材料：20CrMnTi、20CrMo 4）有色金属材料 用于低速、耐冲击、耐腐蚀的齿轮传动。如仪表、 蜗轮 5）非金属材料 用于高速、轻载精度不高的小齿轮传动， 胶木、尼龙
4、渐开线标准圆柱齿轮的 几何尺寸计算
基本参数: 齿数: z 模数: m=p/π=d/z 分度圆直径：d 压力角:α 齿顶高系数:ha 顶隙系数: c*
5、斜齿圆柱齿轮的基本特点
1）正确啮合条件：模数和压力角相等；螺旋角（β）相等 而方向相反。 2）优点： 齿面接触情况好。工作平稳，冲击和噪声小。 重合度大。提高了传动的平稳性。 不发生根切的最小齿数少。可以使机构紧凑。 3） 缺点 ： 传动中会产生轴向力，轴向力随β增加而增加，一般取 β=12～20°
拨叉组件 中间轴组件
输入轴组件
输出轴组件
滚针轴承
输入轴组件
主轴组件
如滚针部位粗糙度超 差，会损伤滚针造成 异响 如卡圈部位尺寸超 差，会造成卡圈装 配不到位，不能起 到限位和锁止作用
如花键部位尺寸超差， 会造成同步器装配过 紧或过松，并且使换 档不灵活，卡滞
如轴承部位尺寸超差，会造成定位 基准偏移，并且使轴承和齿轮异常 磨损，产生噪音，减短使用寿命。
受力分析
设为标准齿轮，标准中心距安装，力集中作用 在齿宽中点，忽略摩擦力
三维空间 力的分解？
Fn1
Fr1
Fn1 Ft1
Fn2
在节点C 处进行分 解
3、渐开线齿轮的啮合原理
4）渐开线齿轮的正确啮合条件 m1cosα1 = m2cosα2 即： ①模数相等； ②分度圆压力角相等 5）重合度： ε=实际啮合线长/法向齿距 表示同时接触的轮齿对数， 理论上必须使ε＞1
齿轮工艺
齿轮制造工艺
主要内容
齿轮基本知识 齿轮精度和检测 齿轮的加工及通用工艺路线 齿轮轴典型质量问题及控制 齿轮俢形
1 齿轮传动的优缺点
1）优点： 效率高，是机械传动最高的一 种，效率可达99% 结构紧凑 工作可靠，使用寿命长 传动比恒定 2）缺点： 不宜用于传动距离过大的场合； 无过载保护 运转时有振动和噪声，会产生一 定的动载荷 对于高精度齿轮的制造和安装较 困难，成本高，合格率低。
硬齿面滚齿技术:硬齿面滚齿扩展了滚齿领域， 该方法也称刮削齿加工，刮削可作为大型齿 轮磨前予加工工序，去掉淬火变形量，直到 留有合理的磨削余量，以减少磨齿时间，降 低成本。刮削作为精加工工序，可达到 DIN3962 的6级精度，如果与蜗杆珩齿相结合， 可获得良好的齿面质量，避免磨削烧伤和裂 纹。可比单纯磨齿提高效率1～5倍，费用降 低一半以上。
滚齿是齿形加工中生产效率较高、精度较高、应 用最广泛的一种加工方法。 是展成法的一种；一般用于齿轮的粗加工和精加 工；能加工直齿、斜齿圆柱齿轮、利用附件和特 殊滚刀可以加工直齿锥齿轮；在粗加工时可用多 头滚刀提高效率；同一把滚刀可以加工模数相同 的任意齿数的齿轮。 滚齿机是用滚刀加工齿轮的专用机床，在齿轮加 工机床中应用最广泛
机械名称
汽轮机 金属切削机床 轻型汽车 载重汽车
精度等级
3～6 3～8 5～8 7～9
机械名称
通用减震器 锻压机床 起重机 矿山卷扬机
精度等级
6 ～8 6 ～9 7～10 8～10
拖拉机
6～8
农业机械
8～11
4、主要误差定义
1）齿距累积公差Fp，k个齿距累积公差Fpk 2）齿圈径向跳动公差Fr 3）公法线长度变动公差FW 4）齿形公差 ff 5）齿距极限偏差 fpt 6）齿向公差 Fβ 7）径向综合误差Fi″ 8）齿厚极限偏差（上偏差ESS，下偏差Esi）
6、变位齿轮的应用
变位齿轮：不按标准中心距安装工件和刀具，或采用变位刀 具加工出来的齿轮 1）避免根切，可以减少齿数，使传动结构更紧凑 2）改善啮合质量，齿厚增加，提高抗弯强度；减轻齿轮的磨 损，提高接触强度，减少齿面磨损和疲劳点蚀。 3）齿轮的修复 4）凑配中心距 5）可以扩大刀具的使用范围
7、常用齿轮材料
2、齿轮切削加工方法及设备（续）
④剃齿和珩齿加工特点和范围 剃齿刀具采用高速钢材料，不能对淬火后齿轮进行精加工； 比插齿和滚齿的齿形更准确，能校正部分滚齿、插齿后的 部分齿形误差，但对滚齿、插齿后的尺寸误差和径向跳动 较难校正；用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮；剃齿机床结构 简单，调整方便。 珩齿可用于热后淬火齿面质量提高，消除热处理产生的氧 化皮，去除毛刺及压痕；珩齿时间和余量越少越好，否则 会破坏齿轮的齿形精度，一般在公法线长度值上留0.01mm。 珩齿机和剃齿机的基本原理相同，有时也可用剃齿机进行 珩齿。
3、渐开线齿轮的啮合原理 1）渐开线齿廓啮合的基本定律： 根据渐开线的特性，一对渐开线 齿廓不论在何处啮合，两齿轮的传 动比恒定不变。 即：i12 =ω1/ω2 =O2P/O1P =r2/r1 2）中心距变动不影响传动比 3）啮合线是节点的基圆内公切线 因为啮合线是直线，不论齿廓在 何处啮合，作用力总沿啮合线方向 不变，所以渐开线齿轮传动平稳
2）检测方法
（1）齿轮综合检测仪（MM量仪）：齿圈径向跳动公差Fr； 齿距累积公差Fp；齿形公差 ff；齿向公差 Fβ； （2）径向跳动检测仪（偏摆仪）：齿圈径向跳动公差Fr
5、青山公司常用齿轮副精度及检测方法（续）
2）检测方法（续） （3）齿厚的检测： ①滚珠或滚柱测量法：间接确定齿厚误差值，测量结果精 确，数值稳定。跨距M值需要通过复杂的理论计算。 常用量具：球头千分尺；千分尺+量棒。 ②公法线长度测量：通过计算确定跨测齿数及数值。 量具：公法线千分尺。 （4）齿轮径向综合偏差Fi″、一齿径向综合偏差fi″ 常用量具：双啮仪。检测中心距的变动量，旋转一周时的 最大变动量则为齿轮径向综合偏差Fi″ 。 （5）接触斑点的检测： 安装好的齿轮副在轻微制动下，运转后齿面上分布的接 触擦亮痕迹
传递运动的准确 性 传动的平稳性、 噪声、振动 载荷分布的均匀 性
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Fi′，Fb，Fpk， 以齿轮一转为周期的误 差 Fi″，Fr，FW fi′,fi″,ff, fpt,fpb,ffβ Fβ ，Fb，Fpx
在齿轮一周内多次周期 地重复出现的误差 齿向线的误差
渐开线圆柱齿轮精度
3、常见机械中齿轮的精度等级
插齿是常用的齿形加工方法。可用作最终加工， 也可用于精加工前的切齿工序。 加工范围：插切内外圆柱齿、齿条、多联齿、 扇形齿 插齿机一般用来粗、精加工内、外圆柱齿轮， 特别适合多联齿轮的加工；加工斜齿时需要斜齿 插刀和专用螺旋导轨。
4）剃齿及珩齿
①剃齿是一种高效齿轮精加工方法，用于热前加 工；相对于磨齿,剃齿具有效率高、成本低、齿 面无烧伤和裂纹等优点；在成批生产的汽车齿轮 中得到广泛应用；剃齿精度可达5级。 ②珩齿是一种齿轮表面光整加工技术，可用于热后 加工，可有效提高齿轮表面质量；利用含有磨料 的塑料珩磨轮进行切削。 ③剃齿和珩齿加工原理基本相同，刀具和被加工齿 轮相当于一对交错轴齿轮的啮合，刀具带动被加 工齿轮自由转动，利用齿面间的压力和相对滑动 进行切削。
2、齿轮切削加工方法及设备 1）齿轮机床代号
（0） Y M 31 20 （x4） （ A） （/1）
分类代 类代号： 号 齿轮加 工设备
通用特 组系代 性：精 号：插 密 齿机
主要参 数：最 大工件 直径 200m m
第二参 数
重大改 进顺序 号
变型代 号
2、齿轮切削加工方法及设备（续） 2）滚齿及滚齿机

2、齿轮的种类、应用范围 1）按啮合方式：外啮合、内啮合 2）按轴线在空间的位置：轴线平行的圆柱齿轮副、轴线相交的锥齿轮、 轴线交错的齿轮副 3）按传动的工作条件：开式齿轮、闭式齿轮 4）按齿轮轮齿的形态：直齿、斜齿、曲齿 5）按齿轮轮齿齿廓曲线的形状：摆线齿轮（仪表行业）、渐开线齿形 （应用最普遍）、圆弧齿形（重载的冶金矿山机械） 6）按齿坯形状：圆柱齿轮、锥齿轮、椭圆齿轮、扇形齿轮、齿条等 青山公司变速器采用的齿轮种类： 1. 手动变速器：斜齿、直齿（倒档）、曲齿（速度计蜗杆副）、轴线 相交（差速器锥齿轮） 2. 自变：扇形齿轮、齿条 3. 以渐开线齿轮为主