齿轮的精度等级

文摘   汽车   2024-04-27 06:08   浙江  

按照GB 10095-2008规定,齿轮及齿轮副分为13个精度等级。本文主要对齿轮精度等级的相关内容进行简单介绍。

一、精度等级的选择

按照GB 10095-2008规定,齿轮及齿轮副分为13个精度等级,由高到低依次为0123……1112级。一对啮合齿轮副中的两个齿轮一般是取相同的精度等级,也允许取不同的精度等级。

精度等级的选择通常要遵循以下原则:在一般情况下,齿轮的三个公差组(即“齿轮误差的检验”介绍的公差组)应选用相同的精度等级,但在国标中规定,根据齿轮使用要求的不同,也允许对三个公差组选用不同的精度等级。而在同一组内各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。

由于齿轮传动的用途和工作条件不同,对第Ι公差组的要求也各不相同。通常是根据齿轮传动性能的主要要求,首先确定一个公差组的精度等级,然后再确定齿轮其余的精度等级。

选择齿轮的精度等级时,必须根据其用途、工作条件及技术要求(如传递功率、圆周速度、运动精度、振动噪声、工作持续时间以及使用寿命)等方面的要求来确定,同时还应考虑工艺的可能性和经济性。典型的齿轮精度等级选择如下:

1、分度齿轮、读数齿轮

如精密机床分度机构和仪器读数机构中的齿轮,用于传递精确的角位移,其主要要求是传递运动的准确性。

这类齿轮可以根据传动链的运动精度要求,按误差传递规律计算出齿轮一转中允许的最大转角误差,由此定出第一公差组的精度等级,然后再根据工作条件确定其他精度要求。

2、高速动力齿轮

如汽轮机减速器齿轮,用于传递大的动力,其特点是传递功率大、速度高,主要要求是传动平稳、振动噪声小,同时对齿面接触也有较高的要求。

这类齿轮首先要根据圆周速度或噪声强度的要求确定第公差组的精度等级。通常第公差组的精度等级不宜小于第公差组,第Ι公差组的精度等级也不宜过低。因为齿轮的转速较高时,一转的传动比变化对传动平稳性也是有影响的。

3、低速动力齿轮

如轧钢机、矿山机械以及起重机械用的齿轮,其特点是传递功率大、速度低,主要要求是齿面接触良好,而对运动的准确性和传动平稳性则要求不高。

对这类齿轮,首先要根据强度和寿命要求确定第公差组的精度等级,其次再选择第Ι公差组的精度。因为第公差组的误差,如齿形误差、基节误差也会影响齿面接触精度,所以第公差组的精度不应过分低于第公差组的精度。一般情况下,低速重载齿轮可以选择第公差组的精度高于第公差组的精度,中、轻载齿轮第公差组选择同级精度。

不同类型的机械传动中齿轮所采用的精度等级如图1所示。

1 各机械传动中的齿轮精度

不同精度齿轮的加工方法如图2所示。

2 不同精度齿轮的加工

机床、航空、船舶、车辆等不同工作条件下的齿轮精度等级选择如图3~5所示。

3 机床齿轮的不同精度等级应用

4 航空车辆等齿轮的不同精度应用

5 动力传动及其他

其中,单级传动效率同样适用于机床和船舶、车辆等对应的精度等级。

各级精度圆柱齿轮传动的应用范围及性能参数如图6~7所示。

6 各级精度的应用范围和性能1

7 各级精度的应用范围和性能2

二、公差与精度等级

各级精度的齿轮及齿轮副所规定的各项公差或极限偏差如图8~14所示,各图均为摘录。

8 单个齿距极限偏差(单位:um)

9 径向跳动公差(单位:um)

10 基节极限偏差(单位:um)

11 公法线长度变动公差(单位:um)

12 齿向公差(单位:um)

13 中心距极限偏差(单位:um)

其中,IT为标准公差,不同基本尺寸下对应的数值不同,后面的文章中会进行介绍。

14 轮齿的接触斑点

需要说明的是,接触斑点的分布位置应趋近于齿面中部,齿顶及两个端部的棱边处不允许接触;括号内的数值用于轴向εβ>0.8的斜齿轮。


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扩展阅读:

1齿轮基本参数介绍
2、动力性与经济性知识合集
3、制动器的结构型式
4、Abaqus焊接计算
5、振动响应的幅频特性


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