合偏差（Δf″）
第十二章 齿轮传动的互换性
第十二章 齿轮传动的互换性
渐开线圆柱齿轮精度的评定参数 （单个齿轮的精度评定参数）
渐开线圆柱齿轮的评定参数分为轮齿同侧齿面偏差、 径向偏差和径向跳动。
第十二章 齿轮传动的互换性
齿距偏差
单个齿距偏差 f pt 齿距累积偏差 Fpk 齿距累积总偏差 Fp
轮齿同侧齿面偏差 （GB/T10095.1-2008）
第十二章 齿轮传动的互换性
W
用公法线千分尺测量的公法线
第十二章 齿轮传动的互换性
公法线千分尺
第十二章 齿轮传动的互换性
第四节 评定齿轮精度可采用的指标(径向综 合偏差和径向跳动)及检测
(GB/T10095.2-2008)
1.切向综合总偏差（ΔFi′）和一齿切向综 合偏差（Δf i′）
2.齿圈径向跳动（ΔFr） 3.径向综合总偏差（ΔF″）和一齿径向综
第十二章 齿轮传动的互换性
公差值
5级精度的公差值（或极限偏差值）按规定的 公式计算得到
第十二章 齿轮传动的互换性
其余精度等级的公差值用5级精度公差值乘以 级间公比计算出来的。
TQ=T5×20.5(Q-5)
表12-5至12-8为计算好的各项齿轮公差值表 格。查表时所需参数主要为法向模数mn、分度圆 直径d、齿宽b、跨齿数k等。
汽车和拖拉机变速齿轮传动的侧重点是工作平稳 性，以降低噪声。
低速重载齿轮传动（如轧钢机的齿轮传动）的侧 重点是齿面接触精度，以保证齿面接触良好。
而涡轮机中的高速重械齿轮传动对三项精度的要 求都很高，而且要求很大的齿侧间隙，以保证较大流 量的润滑油通过。
第十二章 齿轮传动的互换性
第二节 齿轮加工误差的来源及其特点
齿廓偏差
螺旋线偏差
切向综合偏差
齿廓总偏差 Fa 齿廓形状偏差 f fa 齿廓倾斜偏差 f Ha
螺旋线总偏差 F 螺旋线形状偏差 f f 螺旋线倾斜偏差 f H
切向综合偏差
f

a
一齿切向综合偏差 Fi
第十二章 齿轮传动的互换性
径向综合偏差和径向跳动 （GB/T10095.2-2008）
径向综合总偏差 Fi
●滚刀偏心（ed）、轴线倾斜及轴向窜动。此误差使加工 出的齿轮径向和轴向都产生误差，如滚刀单头，齿轮z 牙，则在齿坯一转中产生z次误差。
●滚刀本身的基节、齿形等制造误差。此误差会复映到被 加工齿轮的每一齿上，使之产生基节偏差和齿形误差。
第十二章 齿轮传动的互换性
第三节 齿轮(轮齿部分)的应检精度指标(同 侧齿面偏差)、侧隙指标及检测 (GB/T10095.1-2008)
在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作台回转轴线OO不重 合形成的偏心e。
第十二章 齿轮传动的互换性
运动偏心误差
加工误差举例：
• 分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心（eK） 。 O2O2为机床分度蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线 OO不重合，形成安装偏心eK。
第十二章 齿轮传动的互换性
●机床分度蜗轮的安装偏心（ew）和轴向窜动。此误差使 蜗轮（齿坯）转速不均匀，加工出的齿轮有齿距偏差和 齿形偏差，如蜗杆为单头，蜗轮为n牙，则在蜗轮（齿 坯）一转中产生n次误差。
第十二章 齿轮传动的互换性
第一节 概述
一、传动齿轮的使用要求
• 传递运动的准确性：要求一转范围内传动比的变化尽量小，以保 证传递运动准确。
• 传动的平稳性：要求瞬时传动比的变化尽量小，以保证传动平稳， 冲击及振动小，噪声低。
• 载荷分布的均匀性：要求在受载下工作齿面能够良好接触，以保 证足够的承载能力和使用寿命。
是指在端平面上接近齿高中部与齿轮轴线同心的圆上， 实际齿距与理论齿距的代数差 。
取其中绝对值最大的数值作为评定值
第十二章 齿轮传动的互换性
齿距累积偏差（ΔFpk）
任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差, 理论上它 等于这k个齿距的单个齿距偏差的代数和。
齿距累积总偏差（ΔFp）
是指齿轮同侧齿面任意圆弧段（k=1至k=z）内的最大齿
直齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z 18620.4-2002）
精度等级按 GB/T10095
bc1占齿宽的 百分比
hc1占有效齿面 高度的百分比
bc2占齿宽的 百分比
hc2占有效齿面 高度的百分比
4级及更高 5和6 7和8 9至12
50% 45% 35% 25%
70% 50% 50% 50%
40% 35% 35% 25%
距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。
第十二章 齿轮传动的互换性
1-支架 2-定位支脚 3-指示表 4-主体 5-固定螺母 6-固定螺钉 7-活动量爪 8-固定量爪 9-定位支脚
图8-7 齿距仪
第十二章 齿轮传动的互换性
a)齿顶圆定位 b)齿根圆定位 c)装配孔定位
图8-8 齿距仪测量示意图
+6
0
①计算出各相对齿距偏差之和，见表中第三列，相对齿距累积误差一栏最一项（8）。
②计算出K值，K值为测量时作为基准的齿距实际值与公称值之差。 （-8）/ 8 = - 1
③对各齿相对齿距偏差进行修正，即将各相对偏差减K，得出各齿距的绝对齿距 偏差，其中第列中的最大值为+16μm，即为该齿轮的齿距偏差实际值Δfpt。
• 齿侧间隙：要求齿轮副有适当的齿侧间隙（啮合轮齿的非工作面 间的间隙，以补偿热变形和贮存润滑油）。
第十二章 齿轮传动的互换性
第十二章 齿轮传动的互换性
不同用途和不同工作条件的齿轮及齿轮副对上述 四项要求的侧重点是不同的。
如，控制系统或随动系统的分度传动的侧重点是运动 精度，以保证主、从动齿轮的运动协调。
第十二章 齿轮传动的互换性
第十二章 齿轮传动的互换性
相对法的计算
测量齿序
相对齿距偏差
相对齿距累积 误差
齿距偏差Δfpt
齿距累积误差 ΔFp
1
0
0
+1
+1
2
+15
+15
+16
+17
3
-8
+7
-7
+10
4
-5
+2
-4
+6
5
-10
-8
-9
-3
6
-15
-23
-14
-17
7
+10
-13
+11
-6
8
+5
-8
第十二章 齿轮传动的互换性
二、齿轮精度等级的选择
根据齿轮的用途、使用要求、传动功率和回转速 度等技术条件，齿轮精度等级的选用方法一般有计 算法和类比法，大多情况下采用类比法确定。
1.计算法 根据齿轮传动机构最终达到的精度要求，应用传 动尺寸链的方法计算和分配各级齿轮副的传动精度， 确定齿轮的精度等级。 2.类比法 查阅类似机构的设计，根据实际验证的已有经验 来确定齿轮精度，并且针对本机构自身特点进行修 正。这就是类比法。(动力传动齿轮主要依据圆周 线速度选择齿轮精度等级)
一、齿轮精度指标的精度等级和公差计算公式
精度等级
必检项目GB/T 10095.1规定了0、1、2、…12共13个精度 等级，0级最高，12级最低。
辅助检验项目GB/T 10095.2对径向综合总偏差Fi″和一 齿径向综合偏差fi″规定了4、5、…、12共9个精度等级，其中4 级最高、12级最低。
对径向跳动Fr规定了0、1、…12共13个等级。
单个齿轮的应检指标：
齿距累积总偏差ΔFp (高速时加检齿距累积偏差ΔFpk)
——评定运动准确性
单个齿距偏差Δfpt、齿廓总偏差ΔFα
——评定传动平稳性
螺旋线总偏差ΔFβ
——评定载荷分布均匀性
齿厚偏差ΔEsn(中小模数大批量生产齿轮选公法线长度偏差ΔEw) ——评定侧隙
第十二章 齿轮传动的互换性
单个齿距偏差（Δfpt）
第十二章 齿轮传动的互换性
螺旋线总偏差ΔFβ
在端面基圆切线方向上，包容实际螺旋线迹线的两条设 计螺旋线迹线间的距离
第十二章 齿轮传动的互换性
齿厚偏差ΔESn
• 齿厚偏差是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称 值之差。对于斜齿轮，指法向齿厚。
• 为了保证一定的齿侧间隙，齿厚的上偏差（ESnS），下偏 差（ESni）一般都为负值。
齿轮的加工误差主要来源于加工工艺系统，如齿轮加工机床 的误差、刀具的制造与安装误差、齿坯的制造与安装误差等。
1.几何偏心ｅj 2.运动偏心ey 3.机床传动链的短周期误差 4.滚刀的制造误差 5.滚刀安装误差
第十二章 齿轮传动的互换性
第十二章 齿轮传动的互换性
几何偏心误差
加工误差举例： • 齿坯孔与机床心轴的安装偏心（e），也称几何偏心，是齿坯
第十二章 齿轮传动的互换性
齿厚游标卡尺测量齿厚
第十二章 齿轮传动的互换性
齿厚游标卡尺
第十二章 齿轮传动的互换性
公法线长度偏差（△EW）
• 公法线平均长度偏差△EW是指实际公法线长度 Wk与其公称值之差。即
• △EW =Wk -W • 齿轮因齿厚减薄使公法线长度也相应减小，所
以可用公法线平均长度偏差作为反映侧隙的一 项指标。通常是通过跨一定齿数测量公法线长 度来检查齿厚偏差的。
50% 30% 30% 30%
第十二章 齿轮传动的互换性
第六节 齿轮侧隙指标的公差和齿轮坯公差
一、齿厚极限偏差的确定
决定侧隙大小的齿轮副尺寸要素有：小齿轮的齿厚s1、大 齿轮的齿厚s2和箱体孔的中心距a。我国实现侧隙的方法是采 用减小单个齿轮齿厚的方法。
最小法向侧隙jbn min