3.2.1 形状误差与形状公差

    （齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)基本概念

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 形状误差 形状误差是指被测实际要素对理想要素的变动量。如将被测实际要素与其理想要素进行比较，则二者间的偏离，即表明有形状误差。

    2) 最小条件 是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。评定形状误差时，理想要素的位置就按这一准则来确定。图 3 － 4 为轮廓要素的形状误差。

图 3 － 4 轮廓要素的形状误差

    3) 形状公差 为了和位置误差和公差中的关联要素相区分，把给出形状公差要求的单个要素，称为单一要素。单一实际要素的形状所允许的变动全量，称为形状公差。形状公差的公差带就是限制实际要素变动的区域，实际要素必须处在此区域内，该实际要素的形状方为合格。

    （2）形状公差项目及公差带

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)直线度 直线度的被测要素包括：平面上的直线，面与面的交线，回转体（圆柱 、 圆锥或圆台）的素线 、 棱线及轴线等。按被测直线的空间特性和零件的使用要求，直线度有如下三种形式：

    ① 在给定平面内的直线度 指被测要素仅在所限定的平面内，其公差带是距离为公差值 t 的两平行直线之间的区域。

    图 3 － 5 是圆柱形零件，被测要素是圆柱面上位于轴向平面内的任意素线，其直线度公差 0.02mm 是对素线全长规定的。

    图 3 － 5 素线全长上的直线度

    ② 在给定方向上的直线度 有直线度误差的被测直线可能呈空间曲线，因此，不能用两平行直线将

其包容。可分为以下两种形式：

   A. 给定一个方向 如图 3 － 6 是对被测棱线规定了一个方向的直线度公差。公差带的形状是两个平行平面。

    图 3 － 6 给定一个方向的直线度

    B. 给定互相垂直的两个方向 如图 3 － 7 对同一条被测直线规定两个方向互相垂直的直线度公差。公差带的形状是两对互相垂直的平行平面所形成的四棱柱。

图 3 － 7 给定互相垂直的两个方向的直线度

    ③ 在任意方向上的直线度 直线度的这种形式主要用于回转零件的轴线，如图 3 － 8 。

图 3 － 8 轴线的直线度公差

    2) 平面度 平面度是控制平面形状误差的指标，在评定时只能用两个平行平面将它包容，如符合了最小条件，则可将两平行平面的间距作为平面度误差值。因此，平面度的公差带都是在整个被测表面或指定的范围内，距离为公差值 t 的两平行平面间的区域 .

    3) 圆度 圆度是一项控制圆形轮廓形状的指标。对圆柱和圆锥的要求，是对任意垂直于轴线的截面实际轮廓提出的；而对圆球，则是对任意通过球心的截面实际轮廓提出的。它们的公差带是两个同心圆之间的区域，公差带的形状是两个同心圆，其公差值 t 为两同心圆的半径差，如图 3 － 10 。

图 3－10 圆度公差

    4) 圆柱度 圆柱度是控制圆柱体纵横剖面形状误差的综合指标，它包括任意横剖面轮廓的圆度和圆柱素线的直线度及素线间的平行度。圆柱度误差可以用两个理想的同轴圆柱面将被测圆柱面包容，变动理想同轴圆柱面轴线的位置和方向，可形成最小包容区域，此包容区域的宽度（两同轴圆柱的半径差）即为圆柱度误差 f ，如图 3 － 11 。

    5) 线轮廓度 线轮廓度是用来控制平面的曲线或曲面的截面轮廓形状误差的。实际曲线不能与理想曲线完全重合，则实际曲线存在线轮廓误差，它用线轮廓度公差来控制。如图 3 － 12 。

图 3－11 圆柱度公差

    图 3－12 线轮廓度公差

    6) 面轮廓度 面轮廓度是用来控制实际曲面形状误差的。面轮廓度的公差带是包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于理想轮廓面上，如图 3 － 13 。

图 3－13 面轮廓度公差