精准评定齿轮精度的参数

9.2.1 影响传动准确性的参数

1.切向综合总偏差

是指被测齿轮在单面啮合综合检查仪上与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值，如图9.1所示。

图9.1 切向综合偏差

几何偏心、运动偏心以及基节偏差、齿廓形状偏差等影响的综合结果。它反映了齿轮一转的转角误差，说明齿轮运动的不均匀性，在一转过程中，其转速时高时低，做周期性变化。

2.齿距累积总偏差 Fp

齿距累积总偏差Fp是指齿轮同侧齿面任意弧段（k=1至k=z）内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值，如图9.2所示。

图9.2 齿距偏差与齿距累积偏差

齿轮在加工过程中，不可避免地会出现几何偏心和运动偏心，从而使齿距不均匀，产生齿轮累积偏差。齿距累积总偏差能反映齿轮一转中偏心误差引起的转角误差，因此 Fp可代替作为评定齿轮运动准确性的指标。由于 Fp的测量可用较普及的齿距仪、万能测齿仪等仪器，是目前工厂中常用的一种齿轮运动精度的评定指标。

在测量的过程中，必要时还要控制k个齿距的累积偏差Fpk，它等于k个齿距的各个齿距偏差的代数和，通常取k=z/8。

测量齿距累积误差通常用相对法，可用万能测齿仪或齿距仪进行测量。图9.3为万能测齿仪测齿距简图。

图9.3 万能测齿仪测齿距简图

1—活动测头；2—固定测头；3—轮齿；4—重锤；5—指示表

首先以被测齿轮上任一实际齿距作为基准，将仪器指示表调零，然后沿整个齿圈依次测出其他实际齿距与作为基准的齿距的差值（称为相对齿距偏差），经过数据处理求出 Fp，同时也可求得单个齿距偏差fpt。

3.径向跳动Fr

径向跳动 Fr是指齿轮在一转范围内，测头（球形、圆柱形、锥形）相继置于每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。在测量方法是以齿轮孔为基准，依次在指示表上读出侧头径向位置的最大变化量，如图9.4所示。

图9.4 径向跳动

Fr主要是由几何偏心引起的，未能反映切向误差，它必须与能反映切向误差的单项指标组合，才能全面评定传递运动准确性。

4.径向综合总偏差

是指在双面啮合综合检查仪上进行径向综合检验时，被测齿轮的左右齿面靠弹力作用同时与测量齿轮接触，并转过一圈时出现的中心距最大值和最小值的差值。如图9.5所示，（a）为双面啮合综合检查仪，（b）为测量后的数据曲线。

图9.5 用双啮仪测径向综合误差

主要反映径向误差对齿轮传动的影响，同时也反映基节偏差、齿廓偏差和齿距偏差对双啮中心距的影响，但它不等同于径向跳动。只能反映齿轮的径向误差，而不能反映切向误差，所以它并不能确切和充分地用来评定齿轮传递运动的准确性，故不能单独使用。

5.公法线长度变动公差 Fw

如图9.6（a）所示，Fw是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差，即

在齿轮新标准中没有 Fw此项参数，但从我国的齿轮实际生产情况看，经常用 Fr和 Fw组合代替 Fp或 ，这样检验成本不高且行之有效，故在此保留以供参考。它反映齿轮加工时的切向误差，因此，可作为影响传递运动准确性指标中属于切向性质的单项性指标。(www.xing528.com)

公法线长度变动量 Fw可用公法线千分尺测量，如图9.6（b）所示，或用公法线指示卡规进行测量。

图9.6 公法线长度变动量及测量

9.2.2 影响传动平稳性的参数

1.一齿切向综合偏差

是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合一整转时，在被测齿轮的一齿距内，过偏差曲线的最高、最低点，作与横坐标平行的两条直线，此平行线间的距离即为，如图9.1所示。

反映齿轮一齿角内的转角误差，在齿轮一转中多次重复出现，是评定齿轮传动平稳性精度的一项指标。

显然，一齿切向综合偏差越大，频率越高，则传动越不平稳。因此，必须根据齿轮传动的使用要求，用一齿切向综合公差加以限制。与切向综合总偏差一样，可以用单啮仪进行测量。

2.一齿径向综合偏差

是指当被测齿轮与测量齿轮啮合一整圈时，对应一个齿距角（360°/z）内的径向综合偏差值。

也反映齿轮的短周期误差，但与是有差别的。只反映刀具制造和安装误差引起的径向误差，而不能反映机床传动链短周期误差引起的周期切向误差。因此，用评定齿轮传动的平稳性不如用评定完善。但由于检测仪器结构简单、操作方便，在成批生产中仍广泛采用，所以一般用作为评定齿轮传动平稳性的代用综合指标。

为了保证传动平稳性的要求，防止测不出切向误差部分的影响，应将标准规定的一齿径向综合公差乘以0.8加以缩小。故其合格条件为一齿径向综合偏差≤一齿径向综合公差的4/5。可采用双面啮合综合检查仪上测量。

3.齿廓总偏差 Fa

如图9.7（a）所示，在计值范围La内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离，过齿廓迹线最高、最低点做设计齿廓迹线的两条平行直线间距离为 Fa。其主要影响齿轮平稳性精度。

4.齿廓形状偏差ffα

在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。如图9.7（b）所示，取值时，首先用最小二乘法画出一条平均齿廓迹线，然后过曲线的最高、最低点作其平行线，则两平行线间沿y轴方向距离即为ffα。

图9.7 齿廓偏差

5.齿廓倾斜偏差±fHα

齿廓倾斜偏差±fHα在计值范围内的两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离。如图9.7（c）所示。

9.2.3 影响载荷分布均匀性的参数

1.螺旋线总偏差Fβ

Fβ是指在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离。如图9.8（a）所示。该项参数主要影响齿面接触精度。

有时为了某种目的，还可以对Fβ进一步细分为ffβ和fHβ二项偏差，它们不是必检项目。

2.螺旋线形状偏差ffβ

对于非修形的螺旋线来说，ffβ是在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线平行的两条直线间距离，如图9.8（b）所示。

3.螺旋线倾斜偏差fHβ

在计值范围的两端与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离，如图9.8（c）所示。

图9.8 螺旋线偏差