提高齿轮传递运动准确性的检测指标与方法

为评定齿轮传递运动准确性的精度，应检指标是其齿距累积总偏差F_p，有时还要增加齿距累积偏差F_pk。

齿距累积总偏差F_p是指在齿轮端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮基准轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论弧长的代数差中的最大绝对值，如图10-1所示。

图10-1 齿轮齿距累积总偏差 a）齿距分布不均匀 b）齿距偏差曲线

对于齿数较多且精度要求很高的齿轮、非圆整齿轮或高速齿轮，要求评定一段齿范围内（k个齿距范围内）的齿距累积偏差F_pk。

F_pk是指在齿轮端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮基准轴线同心的圆上，任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差，如图10-2所示（本例中，k=3，F_pk=F_p3），取其中绝对值最大的数值F_pkmax作为评定值。F_pk值一般限定在不大于1/8圆周上评定。因此，k为从2到z/8的整数（z为被评定齿轮的齿数），通常取k=z/8就足够了。

图10-2 齿轮单个齿距偏差f_pt与齿距累积偏差F_pk

如果高速齿轮在较少的几个齿距范围内的F_pk太大，则该齿轮工作时将具有很大的加速度，从而造成很大的动负荷，这对齿轮传动将产生不利的影响。

实际中，对于一般齿轮传动，是不需要评定F_pk的。

由于F_p和F_pk的测量基准是被测齿轮的基准轴线，它们的数值是在测量了齿轮各个齿距偏差并进行数据处理后得到的，而齿距偏差就是相邻同侧齿面间实际齿距与理论齿距之差。因此，k个齿距累积偏差就是连续k个齿距的齿距偏差的代数和。(www.xing528.com)

测量齿距偏差时，可以用绝对法进行。具体分析测量数据时，应把测得的实际齿距直接与理论齿距比较，从而获得齿距偏差的角度值或线性值。如图10-3所示，采用这种测量方法时，需利用分度装置（如分度盘、分度头，它们的回转轴线与被测齿轮的基准轴线同轴），按照理论齿距角（360°/z，z为被测齿轮的齿数）精确分度，将位置固定的测量装置的一个测头与齿面在接近齿高中部的一个圆上接触来进行测量，并在切向读取示值。

测量时，把被测齿轮1安装在分度装置4的心轴5上（它们应同轴线），之后把被测齿轮的一个齿面调整到起始角0°的位置，使测量杠杆2的测头与一个被测齿面接触，并调整指示表3的示值零位，同时固定测量装置的位置。然后转过一个理论齿距角，使测量杠杆2的测头与下一个同侧齿面接触，测取用线性值表示的实际齿距角对理论齿距角的偏差。这样，依次每转过一个理论齿距角，测取逐齿累积实际齿距角对相应逐齿累积理论齿距角的偏差（轮齿的实际位置对理论位置的偏差）。这些偏差经过数据处理即可求出F_p和F_pk的数值。

图10-3 用绝对法在分度装置上测量齿距偏差的示意图

1—被测齿轮 2—测量杠杆 3—指示表 4—分度装置 5—心轴

齿距偏差还可以用相对法测量。具体测量时，可以使用双测头式齿距比较仪或在万能测齿仪上测量。如图10-4所示，用齿距比较仪测量齿距偏差时，用定位支脚1和4在被测齿轮的齿顶圆上定位，令固定量爪2和活动量爪3的测头分别与相邻的两个同侧齿面在接近齿高中部的一个圆上接触，以被测齿轮上任意一个实际齿距作为基准齿距，用它调整指示表的示值零位。然后，用这个调整好示值零位的量仪依次测出其余齿距对基准齿距的偏差。根据圆周封闭原理，同一齿轮所有齿距偏差的代数和为零。按此原理进行数据处理，就可求出F_p和F_pk的数值。

应当注意的是：这种齿距比较仪所使用的测量基准不是被测齿轮的基准轴线，因此测量精度受到被测齿轮的齿顶圆柱面对其基准轴线的径向圆跳动的影响。

图10-4 用相对法使用双侧头式齿距比较仪测量齿距偏差的示意图

1、4—定位支脚 2—固定量爪 3—活动量爪