渐开线圆柱齿轮精度

出处：按学科分类—工业技术北京出版社《现代综合机械设计手册中》第1557页（4771字）

标准GB10095-88适用于平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及其齿轮副(其法向模数m_n≥1mm)，基准齿形按GB1356-87《渐开线圆柱齿轮基准齿形》(参见表4．16-1)的规定。当齿轮规格超出表列范围时(法向模数大于40mm、分度圆直径大于4000mm)，按标准规定处理(参见表4．16-48)。

齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号见表4．16-26。标准对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，按精度从高到低依次为1～12级。按对传动性能的主要影响，将齿轮每个等级的各项公差分成三个组，见表4．16-27。根据使用要求不同，允许对三个公差组选用不同的精度等级。但在同一个公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。齿轮精度应根据传动的用途、使用条件、传动功率和圆周速度以及其它技术要求决定(参见表4．16-49(一))。齿轮第Ⅱ组精度主要根据圆周速度决定，其关系见表4．16-28。齿轮和齿轮传动检验项目见表4．16-29。

表4．16-26 齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号(摘自GB10095-88)

注：① 允许用齿条、蜗杆、测头等测量元件代替。

② 允许在齿高中部测量，但仍以分度圆(柱面)计值。

③ 允许用检查被测齿轮和测量蜗杆啮合时齿轮齿面上的接触迹线(可称为“法向啮合齿形”)代替。但仍应按基圆切线方向计值。

④ 在相配齿轮不清楚时，应按与基准齿条啮合时的齿形工作部份进行测量。

⑤ 极限偏差及公差与齿轮几何参数的关系式见表4．16-48。

表4．16-27 齿轮各项公差的分组

表4．16-28 圆柱齿轮第Ⅱ组精度与圆周速度的关系(供参考)

表4．16-29 推荐的圆柱齿轮和齿轮传动检验项目

齿轮副的侧隙。是以选择适当的齿厚极限偏差和中心距极限偏差来保证的。GB10095-88规定有14种齿厚极限偏差(参见表4．16-44)。需选择两种代号，组成侧隙的上偏差和下偏差(如代号FL的上偏差是-4f_pt，下偏差是-16f_pt)。齿厚上偏差，不仅要保证齿轮副得到所需的侧隙，同时还要补偿由加工、安装等误差所引起侧隙的减小。因齿轮副齿厚总偏差∑E_ss=E₈₃₁+E_ss2，若令E_ss==E_ss2，则齿厚上偏差可按下式计算：

式中 f_a为中心距极限偏差，见表4．16-43；为法向啮合角(用法向齿形角an代替)；k=为误差补偿量，其中、F_β、f_x、f_y分别见表4．16-39～4．16-42；j_nmin为最小侧隙值，可根据其工作情况和要求参考表4．16-30确定。

表4．16-44 圆柱齿轮齿厚极限偏差代号与值

注：① f_pt为齿距极限偏差，见表4．16-38．

② 公法线平均长度上偏差E_wms=E_sscosa-0．72F，sina(外啮合)。公法线平均长度公差T_wm=T_scosa-1．44 F_rsina，其中，E_ss为齿厚上偏差，F_r为齿圈径向跳动公差，T_s为齿厚公差，a为分度圆压力角。

表4．16-43 圆柱齿轮副中心距

极限偏差±f_n值

表4．16-39 圆柱齿轮基节极限

偏差±f_σb值 μm

注：对6级及高于6级的精度，在一个齿轮的同侧齿面上，最大基节与最小基节之差不允许大于基节单向极限偏差的数值。

表4．16-40 一齿径向综合公

差值 μm

表4．16-41 圆柱齿轮齿向公差F_β值 μm

表4．16-42 圆柱齿轮副轴线平行度公差

表4．16-30 最小侧隙j_nmin参考值 μm

注：中等侧隙的数值，指对于钢或铸铁齿轮传动，当齿轮与壳体温差为25℃时，不会发生因发热卡住现象。

齿厚下偏差：

式中 T_s为齿厚公差，其数值大小反映切齿工艺的难易程度。因此，齿厚公差应考虑工艺水平来确定。亦可按下式确定：

式中 F_r为齿圈径向跳动公差，见表4．16-35；b为切齿径向进刀公差，按表4．16-31选用。

表4．16-35 圆柱齿轮齿圈径向跳动公差F_r值μm

表4．16-31 切齿径向进刀公差b_r值

注：IT-标准公差代号，数值查GB1800-79标准。

齿厚极限偏差代号的确定，可将E_ss、值除以各齿轮周节偏差f_pt值所得的商，按表4．16-44所规定的14个代号对照，向较大一边圆整成相应的字母代号即可。当齿轮副对侧隙有严格要求而又不能以标准代号表示其齿厚极限偏差时，可用数字表示齿厚的极限偏差。对于相配的两个齿轮规格参数相差较大，或以E_ss确定其代号有困难时，可按照，将总偏差值适当分配到大小齿轮上(此时，)。但应注意大小齿轮轮齿的强度，然后按标准确定侧隙代号。轮齿的齿厚极限偏差代号，也可根据齿轮工作状况和工作要求，参考表4．16-32或有关资料选择确定。