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娄星齿形精度等级检测齿形精度等级检测方法及其应用研究

本文目录

  1. 复合齿形系数YFS计算公式?
  2. 如何测量齿轮?
  3. 磨齿斜齿轮齿形一边好一边不好什么原因?
  4. 齿轮精度表达方法
  5. 插齿加工齿形精度较高原因?

复合齿形系数YFS计算公式?

载荷系数k 钻扩镗铰类通用主轴箱齿轮载荷系数: k=kakpntkvkβkα=1.1×1×1.05×1.2×1.15=1.5939 攻螺纹类多轴箱齿轮的载荷系数: k=kakpntkvkβkα=1.25×1×1.05×1.2× 1.15=1.81125 2.3.2复合齿形系数yfs 组合机床通用多轴箱齿轮齿数z的范围为16~70,一般优选范围为18~50,具体对应数值为: z=18,yfs=4.45 z=20,yfs=4.37 z=25,yfs=4.20 z=30,yfs=4.12 z=35,yfs=4.07 z=40,yfs=4.03 z=45,yfs=4.01 z=50,yfs=4.00 通过对比分析可知,yfs值与z值大小成反比;且随着z值增大,yfs值变小的速率较小。

由于此参数数据离散性大,故采用yfs=4.45~4.00。2.3.3齿轮齿宽b 当选用1t0741—42齿轮系列时,b=24 mm 当选用1t0741—41齿轮系列时,b=32 mm 2.3.4许用弯曲应力σfp 组合机床多轴箱齿轮所用材料为45钢,技术要求为齿部高频淬火g54,精度7级。参考有关资料,结合生产实际,分别取值如下: 一般齿轮(单向受力)σfp=1.4σflim=476mpa 中间齿轮(双向受力)σfp=σflim=340mpa

如何测量齿轮?

齿轮测量一般采用齿轮测量仪器来完成; 按测量参数分类一般有齿形(渐开线)误差、齿向(螺旋线)误差、齿距误差等。都有专门的测量仪器。也有齿轮测量中心一次装卡全部测量的。 对于工厂大批量生产的齿轮,现场控制质量一般采用双面啮合测量仪(精度较低的),或专用的齿形齿向测量仪(精度较高的)完成。综合精度抽检采用齿轮测量中心完成。

磨齿斜齿轮齿形一边好一边不好什么原因?

目前所有回答都是错的,正确答案是『斜齿轮受齿距误差影响更小、传动精度更高』,斜齿轮最大优势是高传动精度,其次才是『高强度』或『噪音/震动小』。

即使是直齿轮,通过修形(或简单地增加齿厚)也能达到『高强度』、通过变位也能达到『噪音/震动小』(端面重合度 = 2 即可,并不需要 3 的斜齿轮)。

某些情况下(齿面强度低、齿根强度高的设计),斜齿轮的强度甚至还低于直齿轮。

此外,斜齿轮的制造成本远高于直齿轮(3 倍以上,特别是斜内齿圈,能做的公司不多),还需要使用角接触轴承(价格是普通轴承 2~3 倍),绝大多数传动系统对体积和重量并不敏感(至少不会达到锱铢必较的程度),而传动精度几乎是所有传动系统的第一追求。

(传动精度有两个指标,其一是角度误差,其二是扭矩误差,它们本质上是等价的,本文以『扭矩误差』为主;本回答讨论的是直径不超过 300 mm 的常规齿轮,工业大齿轮不在讨论范围内;关于齿轮制造成本,评论区很多齿轮厂的朋友都发表了自己的看法,但这方面的讨论是没有意义也没有尽头的,齿轮和齿轮之间差异极大,要求不同、成本也不同,精密传动中使用的斜齿轮制造成本确实远高于直齿轮,但其他用途的齿轮,答主不是特别了解,因此不参与讨论)

1. 传动平稳性很多朋友都提到了斜齿轮能提高传动平稳性,但这个理解是片面的。

传动平稳性主要由线载荷曲线(齿轮啮合时受力变化曲线)决定:斜齿轮典型的线载荷曲线(3D)斜齿轮典型的线载荷曲线(2D)线载荷曲线受很多因素影响(齿厚、材料模量、表面硬化工艺、加工误差...),齿轮类型(直齿轮/斜齿轮)的影响并不在第一位,甚至,同规格(模数、齿数、齿厚)下,直齿轮的线载荷曲线可能比斜齿轮更平滑:直齿轮典型的线载荷曲线(3D)直齿轮典型的线荷载曲线(2D)对比直齿轮和斜齿轮的传动平稳性,就像大街上随便指着一台宝马(斜齿轮)和一台比亚迪(直齿轮)问谁更贵(传动更平稳),这是没有意义的,宝马有低端款、比亚迪有高端款,同价位下宝马也不一定比比亚迪好(同样的制造成本下,斜齿轮的线载荷曲线不一定比直齿轮更平滑)。

任何材料受力时都会形变、受力过程都是渐变的,现代的齿轮接触分析(TCA,Tooth Contact Analysis)早已打破了“斜齿轮是逐渐受力而直齿轮是瞬间受力”的说法,而国内很多教材还尚未更新。

纯粹从运动平稳性(线载荷曲线平滑度)的角度来看,直齿轮甚至可能做得比斜齿轮还好,斜齿轮在这方面的最大优势是噪音和震动控制(端面重合度高、模态分析中的谐波共振小)。

2. 强度即使不用斜齿轮,非标直齿轮依靠修形就能将齿『根』强度提高 50% 以上,详情请参考:什么是齿轮修形?齿轮强度有两个方面,其一是齿『根』强度,其二是齿『面』强度。

与直齿轮相比,斜齿轮的齿『根』强度更高,但齿『面』强度更低:齿轮副主要参数:1 模 30 齿、输入扭矩 10 Nm、输入转速 4775 RPM、无摩擦。

直齿轮的齿面应力(左)、齿根应力(右)。

斜齿轮的齿面应力(左)、齿根应力(右)。

齿轮直径、压力角相同的情况下,齿『根』强度主要由模数和厚度决定,齿『面』强度主要由厚度决定、受模数影响很小。

因此,斜齿轮适合齿厚余量较大的齿轮设计,换而言之,斜齿轮需要更大的最小齿厚、斜齿轮往往比直齿轮更厚。

由此可见,将直齿轮替换为斜齿轮,不一定能提高齿轮强度,某些情况下(齿面强度低、齿根强度高的设计),甚至会降低齿轮强度。3. 传动精度齿距误差是衡量齿轮精度的最主要指标(齿距误差和背隙有一定换算关系,商家更喜欢标背隙而不是齿距误差,因为背隙的数据更好看,就像宽带运营商喜欢标 Mbps 而不是 MB),良好设计的齿轮,齿距误差为 0 的情况下,例如 1 模 30 齿的齿轮副,很容易做到扭矩误差 < 0.5%(角度误差 < 0.05度)。但如果有 5 微米(对的,不是 0.05 mm,是 0.005 mm)的齿距误差,扭矩误差就会超过 3%,然而 5 微米已经属于国标 5 级精度了,机械手用的精密减速机通常也只有 5 级精度。齿轮精度等级划分中,相邻两个精度等级一般只差 2~5 微米(依直径、模数而不同)。如何设计(无加工误差下)扭矩误差 < 0.5% 的齿轮?详情请参考:齿轮设计中如何选择模数?齿轮传动中,误差主要有三大来源(按照误差影响从小到大排序):设计误差。标准齿轮很容易达到 3% 以上的扭矩误差,非标齿轮基本能消除因齿轮设计导致的误差(扭矩误差 < 0.1%)。摩擦力。不同工况下,齿面间的摩擦系数是不同的,例如钢-钢接触,有润滑条件下,摩擦系数在 0.5~0.15 间波动。但优秀的齿轮设计同样也能消除摩擦力导致的误差(扭矩误差 < 0.1%),详情请参考:如何计算齿轮的摩擦损耗?和滑动系数/滑动率/滑动比/比滑有关吗?齿距误差。通常情况下,设计良好的齿轮如果扭矩误差 > 3%,则其中至少 3% 都是因为齿距误差造成的...齿轮副主要参数:基于 ISO 53:1998轮廓A 齿形、1 模 45 齿、齿厚 7 mm、齿顶高系数 1.2、齿顶倒圆 0.15 mm、无变位、摩擦系数 0.1、输入扭矩 10 Nm。考虑 5 微米齿距误差,如果是直齿轮:输出扭矩的波动幅度为 0.16(9.78~9.94),波动率为 1.6%。如果是斜齿轮(20 度螺旋角):输出扭矩的波动幅度为 0.04(9.84~9.88),波动率为 0.4%。其实这对齿轮副已经设计得很好了,若没有齿距误差,直齿轮的输出扭矩波动率只有 0.3%:斜齿轮能更好地消除齿距误差对精度的影响,原理是摩擦力造成的扭矩波动更小,直齿轮啮合时是直线-直线接触,斜齿轮啮合时是曲线-曲线接触,因此摩擦力生效的原理不同。(篇幅考虑,不在此继续分析直齿轮和斜齿轮啮合的区别)相关内容推荐阅读无间隙/零背隙/消隙齿轮,有什么设计方案?齿轮设计中如何选择模数?什么是齿轮修形?如何计算齿轮的摩擦损耗?和滑动系数/滑动率/滑动比/比滑有关吗?塑料齿轮该用什么润滑油?后记最近写了很多与齿轮设计有关的回答,这篇回答是这个系列倒数第二篇,还有一篇(齿向修形)就完结了。

齿轮精度表达方法

1、根据齿轮的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差组来定义,如8-8-7 HK ,即

Ⅰ公差组的精度等级为8级

Ⅱ公差组的精度等级为8级

Ⅲ公差组的精度等级为7级

H 齿厚上公差

K 齿厚下公差

2、使用下列公差来控制,如

齿距累计公差 Fp

齿圈径向跳动公差 Fr

齿形精度等级检测齿形精度等级检测方法及其应用研究

齿距极限偏差 ±fpt

齿形公差 ff

齿向公差 Fβ

公法线长度变动公差 Fw

公法线平均长度及其上下偏差 W,Ewms,Ewmi

插齿加工齿形精度较高原因?

齿轮切削加工的常用方法分为仿形法和范成法(又叫展成法)。

仿形法是指用与齿槽形状相同的刀具来加工齿槽的工艺方法,如用仿形铣刀铣齿轮等,齿形的形状精度主要依赖刀具主截面的几何形状来保证。

不同齿数的齿轮其齿槽形状是不同的,但又没办法依照所有齿数的齿轮全部都制作出标准的铣刀,所以就对刀具进行分号,一般分成1~8号,每一号对应加工一定范围齿数的齿轮。

这样刀具形状本身就与齿槽存在一定的误差,同时因为刀具的磨损等原因,致使这种仿形法加工的齿轮精度较低。

而范成法是根据齿轮啮合的原理来加工齿轮。

滚齿机和插齿机就是用范成法来切削加工齿轮的。

插齿刀相当于一个齿轮,插齿刀与齿轮坯模拟一对齿轮在转动,插齿刀的刀齿就相当于齿轮的齿在与要加工的齿轮相互啮合,刀具的往复运动将齿轮啮合的干涉部分(相当于齿槽)全部切除,这样齿轮就加工好了。

这样加工出的齿轮齿形不受齿数限制,完全按照齿轮啮合时的实际工作状态来形成齿形,所以加工精度高,质量好。

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