齿轮基本知识
差曲线,故成批生产时,常检验Fi″项目。
双啮中心距△ a
△Fi″
0
360°
转角φ
径向跳动Fr: 齿轮一转内,测头在齿 槽内于齿高中部双面接触, 测头相对于齿轮轴线的最 大变动量。
L
滚刀 齿坯
e几
ΔFr
径向误差
齿序
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
与0′同轴的圆
与0同轴的圆
e几
测量方法: Fr可在径向跳动仪,万能测齿仪或普通偏摆仪上测量。
把测量头(球形或圆锥形)或小圆柱放在齿间,逐 齿进行测量。在轮齿一转中指示表最大读数与最小读数 之差即ΔFr
2.范成法
范成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为 包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像 一对互相啮合的齿轮,最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。 范成法切制齿轮常用的刀具有三种: (1)齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮;
(2)齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条;
(3)齿轮滚刀 像梯形螺纹的螺杆,轴向剖面齿廓为精确 的直线齿廓,滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连 续加工,生产率高。
(2)一齿切向综合偏差fi′
一个齿距内的切向综合偏差
1 一齿切向综合偏差fi′
指被测齿轮与理想 精确的测量齿轮单 面啮合时,在被测 齿轮一齿距角内实 际转角与公称转角 之差的最大幅度值
0
转角误差△ φ
△Fi′
在切向综合误 差纪录曲线 上小波纹的 最大幅度值
转角φ
引起的原因:
360°
刀具的制造误差和安装误差以及机床传动链短周期误差。
光栅式齿轮单面啮合仪
测 量
放大整形
齿
轮
被测齿轮Z2
Z1
圆光栅
比滤 记 相波 录 计器 器
倍频器 放大整形 f1*Z1
分频器
f1*Z1/Z2
转角误差△ φ
Fi′
0
360°
转角φ
Fi ′反映了齿轮切向和径向的长周期误差,同时 也反映了刀具的误差带来的短周期误差。
二 、径向综合偏差与径向跳动
1. 径向综合偏差 (1)径向综合总偏差Fi″
1
公称齿廓
4
实际齿廓
Fp= Fpmax- Fpmin
2. 齿廓偏差
端平面内,实际齿廓与设计齿廓之间在齿廓的法线 方向的偏差值
(距离
齿顶倒 棱高度
齿形误差
工作部分
设计齿形
设计齿形可以是修正的理论渐开线,包括修缘 齿形和凸齿形等
齿形工 作部分
齿顶
实际齿形
△ff
△ff
△ff
理论齿形
凸齿形
修缘齿形
(2) 齿廓形状偏差 ffa
包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线相同的曲 线之间距离,该两曲线与平均齿廓迹线距离为常数 图10-3,图10-4a
(3)齿廓倾斜偏差fHa
在计值范围两端,与平均齿廓相交的两条设计齿廓 之间的距离
齿形误差影响传动平 稳性,如图由于齿形误差 的影响,啮合点从a移到点 a′,从而引起瞬时传动 a 比的突变,破坏了传动的 平稳性。
易制造,而且便于设计、制造、测量和安装,具有良好 的互换性。所以,目前绝大多数齿轮都采用渐开线作齿 廓曲线。
Vk
渐开线齿廓 满足啮合基 本定理并能 保证定传动 比传动
圆柱齿轮的基本参数和尺寸间关系
直齿轮(直齿圆柱齿轮)各部分名称及其代号
第五节 渐开线齿轮的切齿原理
1.仿形法
仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽 形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法,如图所示。铣完一个 齿槽后,分度头将齿坯转过3600/z,再铣下一个齿槽,直到 铣出所有的齿槽。
端平面上,齿高中部的同心圆上,实际齿距与理论齿距 之差
实际齿距
fpt 公称齿
距
(2)齿距累积偏差 Fpk
任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差
(3)齿距累积总偏差 Fp
齿轮同侧齿面任意弧段(k=1~z)内,最大齿 距累计偏差
Fp
1
8
2
7 Fpmin
6 5
Fpmax
3
5 67 8
齿序
1 23 4
啮合线
A1
A2 a′
齿形误差是由刀具的齿形误差,刀具的跳动,机床 传动链中周期变动的误差而造成的。
单圆盘渐开线检查仪
被测齿轮与 一直径等于该齿 基圆盘 轮基圆直径的基 圆盘同轴安装, 直尺与基圆盘作 纯滚动,测量头 直尺 与被测齿廓接触 点相对于基圆盘 的运动轨迹是理 想渐开线,若被 测齿廓不是理想 渐开线可从表中 读出。
径向(双面)综合检验时,被测齿轮双齿面 接触,一转内的中心距最大变动
0
360°
双啮中心距变动量△a Fi〞
转角φ
(2) 一齿径向综合偏差fi″
指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时, 在被测齿轮一齿距角内,双啮中心距的最大变动量
在径向综合误差 纪录曲线上小波 纹的最大幅度值
双啮中心距△ a
蜗杆蜗轮 用于两交叉轴之间的传动。
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齿轮轮齿的齿廓曲线可以制成渐开线、摆线或圆弧,
其中渐开线齿廓较常见。轮齿的方向有直齿、斜齿、人字齿
或弧形齿。 齿轮有标准齿轮与非标准齿轮之分,具有标准齿的齿轮称为
标准齿轮。
直齿轮
斜齿轮
人字齿轮
外啮合直齿圆柱齿轮
内啮合直齿圆柱齿轮
外啮合斜齿圆柱齿轮
人字形圆柱齿轮
用范成法加工齿轮时,只要刀具与被切齿轮的模数和压 力角相同,不论被加工齿轮的齿数是多少,都可以用同一把 刀具来加工,这给生产带来了很大的方便,因此范成法得到 了广泛的应用。
加工方法有:插齿和滚齿
插斜齿
插直齿
滚直齿
滚斜齿
第二节 齿轮精度检验项目
一 轮齿同侧齿面偏差 1。 齿距偏差
(1)单个齿距偏差fpt
被测齿轮 测量杆
3. 螺旋线偏差 在端面切线方向上测得的实际螺旋线 偏离设计螺旋线的量
(1)螺旋线总偏差F
(2)螺旋线形状偏差 斜齿轮齿高中部实际齿线(螺旋线)波动最大波幅
螺旋线波动
△ffβ
(3)螺旋线倾斜偏差
4. 切向综合偏差
(1) 切向综合总偏差Fi′ 被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时,被 测齿轮一转内,齿轮分度圆上实际圆周位 移与理论圆周位移的差值
齿轮齿条
直齿圆锥齿轮
齿廓啮合基本 定理:任意一 瞬时相互啮合 传动的一对齿 轮,其传动比 与两啮合齿轮 齿廓接触点公 法线分两轮连 心线的两线段 长成正比。
两齿轮在传动过程中,其轴心O1、 O2均为定点, 传动比随P点位置的不同而 变化。若要求两齿轮的传动比为常数,P 点应为定点。
齿轮基本知识
齿轮是在机器中传递动力和运动的零件。齿轮传动
可完成减速、增速、变向等功能。
常见的齿轮:
1.圆柱齿轮 2.圆锥齿轮 3.蜗杆蜗轮
用于两平行轴之间的传动。 用于两相交轴之间的传动。 用于两交叉轴之间的传动。
圆柱齿轮 用于两平行轴之间的传动。
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圆锥齿轮 用于两相交轴之间的传动。
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所以, 两齿轮作定传动比传动的齿廓
啮合条件是:两齿廓在任一位置接触点处 的公法线必须与两齿轮的连心线始终交于 一固定点。
传动比为恒定的齿轮传动,也就是节圆为圆形的齿 轮传动。 目前常用的齿廓曲线有渐开线、摆线和变态摆
线等,随着生产和科学的发展,新的齿廓曲线将回不断 出现。
由于用渐开线作为齿廓曲线,不但传动性良好、容
Fi″
0
360°
转角φ
双面啮合综合检查仪
在齿轮双面啮合综合检查仪上测量,若齿轮存在径 向误差(如几何偏心)及短周期误差(如齿形误差、基 节偏差),则齿轮与测量齿轮双面啮合的中心距会发生 变化。
被测齿轮
a〃
测量齿轮
2 径向跳动Fr 指在齿轮一转范围内,测头在每个齿槽内于齿高中 部双面接触时,测头相对于齿轮轴线的径向最大变动量。
万能测齿仪的测量原理
1是活动测头,与测微仪4相连,2是固定测头。被测齿轮在 重锤3的作用下靠在固定测头上。测量原理与手持式同,只 是每测完一个周节时整个测量部件可相对于被测齿轮作径 向位移,测量方便,精度也高。
3
1
2
4
Fi″主要反映径向误差,可代替Fr检测。 Fi″比Fr检查效率高,且能得到一条连续的误