3.3.2 齿轮 ( GEARS )的测量

    齿轮 ( GEARS )传动是机器或仪器中常用的一种传动形式,它广泛地用于传递运动和动力。齿轮 ( GEARS )传动是由齿轮 ( GEARS )副、轴、轴承及基座等零件所组成的齿轮 ( GEARS )传动装置来实现的。

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 影响齿轮 ( GEARS )传递运动准确性的误差及其公差

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 切向综合误差 (公差为 ) 被测齿轮 ( GEARS )与理想精确的测量齿轮 ( GEARS )单面啮合转动时,相对于测量齿轮 ( GEARS )的转角,在被测齿轮 ( GEARS )一转 ( 一周 ) 内被测齿轮 ( GEARS )实际转角与理论转角的最大差值(以分度圆弧长计值)即为切向综合误差。

    切向综合误差是被测齿轮 ( GEARS )与理想精确的测量齿轮 ( GEARS )在公称中心距的位置上保持单面啮合状态所测的齿轮 ( GEARS )一转内回转角的最大误差。在单面啮合检查仪(下称单测仪)上测量时被测齿轮 ( GEARS )的回转角的误差可用直角坐标或极坐标记录为一条光滑连续的齿轮 ( GEARS )转角误差曲线,如图 3 - 59 所示,该曲线称为切向综合误差曲线,又可称作单面啮合误差曲线, 就是这条误差曲线的最大幅度值。

图 3-59 单面啮合误差曲线

    2) 周节累积误差 (公差为 )及 K 个周节累积误差 (公差为 ) 在分度圆上,任意两个同侧齿面间的实际弧长的最大差值即为齿轮 ( GEARS )的周节累积误差 。在分度圆上, K 个周节的实际弧长与公称弧长的最大差值即为齿轮 ( GEARS )的 K 个周节累积误差 。如图 3 - 60 。

图 3-60 周节累积误差

    3) 齿圈径向跳动 (公差为 )在齿轮 ( GEARS )一转范围内,测头在齿槽内或轮齿上与齿高中部双面接触,测头相对与齿轮 ( GEARS )轴心线的最大变动量,即为齿圈径向跳动 。如图 3 - 61 。

图 3-61 齿圈径向跳动

    4) 径向综合误差 (公差为 ) 被测齿轮 ( GEARS )与理想精确的测量齿轮 ( GEARS )双面啮合时,在被测齿轮 ( GEARS )一转内双齿中心距的最大变动量,即为齿轮 ( GEARS )的径向综合误差 。定义中的双面啮合是指无侧隙紧密啮合,也就是在测量过程中被测齿轮 ( GEARS )左右齿廓同时和精确的测量齿轮 ( GEARS )保持接触,如图 3 - 62 。

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图 3-62 双面啮合中心距的变动及其误差曲线

    (2) 影响齿轮 ( GEARS )传动平稳性的误差及其公差

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 切向一齿综合误差 (公差为 ) 切向一齿综合误差 是切向综合误差记录曲线上小波纹的最大幅度值,其波长为一个周节角,以分度圆弧长计值,图 3 - 59 所示。 是在单面啮合综合测量时,在被测齿轮 ( GEARS )任意两相邻齿之间一个周节角所对应的角度范围内,被测齿轮 ( GEARS )相对于精确齿轮 ( GEARS )的实际转角与理论转角的最大差值。切向综合误差曲线上小波纹的多次出现,说明齿轮 ( GEARS )齿面上存在的一个以周节角为周期的误差,在齿轮 ( GEARS )一转内出现的频率等于齿轮 ( GEARS )的齿数 Z ,而且每个小波纹的幅值综合地反映一个周节角内齿廓上各种局部误差对瞬时角位移的影响,故采用 这项综合性指标来评定齿轮 ( GEARS )传动平稳性的精度比较理想。

    2) 径向一齿综合误差 (公差为 ) 径向一齿综合误差是径向综合误差记录曲线上小波纹的最大幅度值,其波长为一个周节角,如图 3 - 62 所示。 是在双面啮合综合测量时,在被测齿轮 ( GEARS )转过任意两相邻齿之间的一个周节角范围内,双齿中心距的最大变动量。 具有相同的性质,故 也是评定齿轮 ( GEARS )传动平稳性精度的综合性指标。

    3) 齿形误差 (公差为 ) 在端截面上齿形工作部分内,包容实际齿形的两条最近的设计齿形间的法向距离,即为齿轮 ( GEARS )的齿形误差 ,如图 3 - 63 所示。其设计齿形可以是修正的理论渐开线,包括修缘齿形、凸齿形等。且齿顶和齿根处的齿形误差值允许偏向齿体内。

图 3-63 齿形误差

    齿形误差是齿轮 ( GEARS )各项误差中一项基本的重要的误差项目,它是齿轮 ( GEARS )传动中多次重复出现的短周期误差,是直接影响瞬时传动比变化,使传动工作不平稳的主要原因之一。

    齿形误差可在齿轮 ( GEARS )渐开线检查仪或蜗杆式单面啮合综合检查仪上测得。

    4) 基节偏差 (极限偏差为 ) 实际基节与公称基节之差即为齿轮 ( GEARS )的基节偏差

如图 3 - 64 所示,即

    基节偏差可用基节仪,万能测齿仪等仪器进行测量。

    齿轮 ( GEARS )副正常啮合的基本条件是两齿轮 ( GEARS )基节相等。若相互啮合的两齿轮 ( GEARS )基节不相等,则在这对齿轮 ( GEARS )啮合已经终了时,下一对齿或者尚未接触,或者提前进入啮合而强迫前一对齿脱开。这两种情况都会使齿轮 ( GEARS )传动比突然变化,引起冲击振动和噪音,从而破坏了传动的平稳性。

    5) 周节偏差 (极限偏差为 ) 在分度圆上,实际周节与公称周节之差,即为齿轮 ( GEARS )的周节偏差 ,如图 3 - 65 所示,即

    周节偏差 可用周节仪,万能测齿仪等仪器进行测量。周节偏差 主要由机床分度误差所造成,它是齿轮 ( GEARS )一转内多次重复出现的短周期误差,它将影响齿轮 ( GEARS )传动的平稳性。

图 3-64 基节偏差

图 3-65 周节偏差

 

    3) 影响齿轮 ( GEARS )载荷分布均匀性的误差及其公差

    两齿轮 ( GEARS )啮合时如果不考虑弹性变形的影响,齿轮 ( GEARS )是沿着一条直线相接触。希望沿齿的长度方向和齿廓工作部分的高度方向都能依次充分接触,即希望接触线能扫过整个齿廓的工作部分,这是齿轮 ( GEARS )轮齿均匀受载和减少磨损的理想接触情况。

    对于单个齿轮 ( GEARS ),评定齿轮 ( GEARS )接触均匀性的指标共有三项:

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 齿向误差 (公差为 ) 在分度圆面上,齿宽工作部分范围内,包容实际齿向线的两条最近的设计齿向线之间的端面距离,即为齿向误差 。如图 3 - 66 所示。造成齿向误差的主要原因是齿坯的安装误差,以及机床刀具、拖板导轨对工作台回转轴线不平行。齿向误差反映出齿轮 ( GEARS )沿齿长方向的接触质量。

图 3-66 齿向误差

图3-67 轴向齿距偏差

    2) 轴向齿距偏差 (极限偏差为 ) 在与齿轮 ( GEARS )基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线上,任意两个同侧齿面间的实际距离和公称距离之差,即为齿轮 ( GEARS )的轴向齿距偏差。如图 3 - 67 所示,由图中可知:

    式中 x ――任意两个同侧齿面间沿轴向的实际距离与公称距离之差;

    ――分度圆螺旋角。

    图 3-68 接触线误差

    3) 接触线误差 (公差为 ) 在基圆柱的切平面内,平行于公称接触线并包容实际接触线的两条最近的直线间的法向距离,即为接触线误差 。如图 3 - 68 所示。接触线误差可用万能接触仪进行测量。接触线误差包括接触线的形状和位置误差,它直接影响宽斜齿轮 ( GEARS )的接触质量。