测齿轮(齿轮的精度等级和主要的检测项目)

Posted 2023-05-31

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测齿轮(齿轮的精度等级和主要的检测项目)

齿轮是用于传递动力和位置的基本元件之一。设计师希望他们能够满足各种需求：

最大功率能力
最小尺寸
最小噪音（静音运行）
准确的旋转/位置

为了满足不同级别的这些要求，需要适当程度的齿轮精度。这涉及到几个齿轮特征。

直齿轮和斜齿轮的精度

直齿轮和斜齿轮的齿轮精度按照GB/T10059.1-201 标准进行说明。
与相应轮齿侧面相关的偏差的定义和允许值。（本规范描述了从 0 到 12 分组的 13 个齿轮精度等级，- 0，最高等级和 12，最低等级）。
(1) 相邻齿距偏差(fpt)
任何相邻齿面之间实际测量的节距值与理论圆节距之间的偏差。

图 1 相邻齿距偏差 fpt

(2) 累积齿距偏差 (Fp)
任意齿间隔内的理论总和与同一间隔内的实际螺距测量总和之间的差异。

图 2 总累积螺距偏差

图 3 15 齿齿轮的节距偏差示例

(3)齿廓总偏差 (Fa)
总轮廓偏差表示距离 (Fa)，如图 4 所示。实际剖面图位于上设计图和下设计图之间。

图 4 总轮廓偏差 Fα

(4) 螺旋线总偏差 (Fβ)
螺旋总偏差表示距离 (Fβ)，如图 5 所示。实际的螺旋线图位于上螺旋图和下螺旋图之间。总螺旋偏差会导致齿接触不良，特别是集中接触尖端区域。齿冠和端部的修型可以在一定程度上缓解这种偏差。
图6 显示的是使用 Zeiss UMS 550 测试仪测量总轮廓偏差和总螺旋线偏差的图表示例。

图 5 总螺旋偏差 Fβ

图 6 测量总轮廓偏差和总螺旋线偏差的图表示例

(5) 径向综合偏差 (Fi” )
总径向复合偏差表示当产品齿轮与主齿轮紧密啮合旋转一圈时中心距的变化。

图 7 径向综合偏差图

(6) 齿轮径向跳动误差 (Fr )
跳动误差通常是通过指示插入齿轮圆周上每个齿槽中的销或球的位置并取最大差异来测量的。跳动会导致许多问题，其中之一是噪音。这种误差的根源通常是机床工装和加工刀具的精度和刚性不足。

图 8 16 个齿齿轮的跳动误差

我们常用的精度等级是4到9级，其中4和5级精度是精密级，应用在高速下要求平稳性非常高的齿轮传动。6级是高精度级，应用在高速并要求高效率的齿轮以及飞机、汽车和机床上的重要齿轮。7级是比较高的精度级，应用广泛，如高速载荷小的齿轮、机床进给齿轮，中速减速器中的齿轮。8级是中等精度级，用于一般机械、飞机及汽车中不重要的、普通减速器中的齿轮。9级为低精度级，用于低速下要求不高的齿轮。

但是随着新能源汽车的发展，齿轮生产厂家往往不会将齿轮的精度等级作为验收齿轮的唯一标准，而逐步将齿轮组装起来后，将传动的平稳性、噪音、寿命等因素作判断的依据，这对齿轮加工设备和刀具提出了更高的要求，越来越多的修型要求和越来越高的齿面光洁度要求。如果大家遇到需要转为设计的滚刀时可以看看这个《越来越难满足齿轮对滚齿的要求，不得不使用转为设计（变压力角）》

今天就分享到这，大家有什么看法吗？期待跟大家讨论交流，谢谢！