第３３卷第５期文章缠号：１００３．２８４３（２００＂／）０５·１１５９－０５西南民族大学学报’自然科学版ｌａｎｒｕｏＳｃｉｅｎｃ七ＥｄｉｔｉｏｎＪｔｃＯｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓ【ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＮａｔｕｒａｌ．２００７变速箱齿轮设计精度的确定刘戈力’，刘杳梅１，ＥＢ朝启２（１．广东省石油化工专用设备四会制造厂有限会司，广东肇度５２６２００；２．广东远太机械集团有限公司，广东韶关５１２０３２）摘要：本文论述了在设计中用简便方法确定齿轮的各种参敷，通过这种方法不但可以准确而又简单的算出齿轮精度等级、齿轮副精度等级、而且还能进行齿轮厦箱体有关精度的确定，从而减少了查阅大量资料和公式所赍的时问，提高了设计的效率．关键词ｔ变速籍：啬轮转动：设计精度中图分类号：ＴＨｌ３２，４，文献标识码：Ａ齿轮传动在工业生产机械设备中应用最为广泛．但由于影响齿轮传动精度的项目有２０几项，内容复杂、表格繁多，因而要正确、快速地确定其精度项目和指标，无论对设计人员或工程技术人员都是—个棘手的问题【１。６Ｊ．本文将从设计角度出发进行简要阐述和举例说明；从还从ＧＢｌ００９５—８８选取常用精度等级（６—９级）的数据并整理成表以供查找．１齿轮精度等级的确定确定齿轮精度等级可采用类比法，计算法或试验法．表达式供设计参考．１．１公差组精度等级的确定根据齿轮各项误差特性和对传动性能的影响将齿轮的公差分为三个组．第１公差组用于控制传递运动的准确性，第Ⅱ组控制传动的平稳性（噪声、振动）．第Ⅲ组控制制载荷在轮齿上分布的均匀性．通常三个公差组的精度等级相同．考虑到使用要求和工作条件的，也可选不同的精度等级，但不要超过一级．同一公差组内各误差项目的精度等级应相同．例如，对于分度和读数齿轮，第１公差组精度较高．对于速度不高、载荷不大的齿轮，Ⅱ组精度高于Ｉ组：当速度很高时，Ｉ、Ⅱ组应相同级．对于承载较大的齿轮，Ⅲ组精度要求较高；又由于齿面接触不良就不能保证平稳传动，所以Ⅲ组精度不低于Ⅱ组．１．２检验项目及数值的确定同一公差组中影响齿轮精度的误差项目较多，性质又类似，因此不必逐项检验，只需根据具体隋况从三个公差组中各选１—２项组成—个检验组进行检验即可．表２供设计时选择２齿轮副的精度等级确定齿轮传动的精度不仅与互啮两齿轮的加工精度有关，而且还与齿轮副的侧隙、中心距极限偏差和两线平行度公差有关．２．１齿轮副精度等级的确定相互啮合的—对齿轮常取同级精度．若两齿轮精度不同，齿轮副按较低精度确定其等级．２．２侧隙的确定齿轮副的侧隙是精度等级相对的另—使用性能指标．齿厚极限偏差和中心距极限偏差Ｊ．都会影响侧隙收稿日期：２００７．．０２．１２作者简介：刘：埘Ｊ０９７３．Ｘ男，广东省石油化工专用设备四会制造厂有限公司助理］疆师万方数据 第５期刘戈力等：变速箱齿轮设计精度的确定１１５９大小，通常用前者满足侧隙要求，而后者按齿轮副精度由附表４查得．侧隙应在最小极限侧隙ｊ砌ｉ。可用计算法或参考表３选用．当ｊ。ｉ、齿轮和箱造和安装精度确定后，最大极限侧隙便自然形成了．一般不必计算．ｊ。ｈ商。ｌ＋ｊ，ａ，ｊｎ２＝ｃｔ（ａｔＡｔｔ－ａ２Ａｔ２）·２ｓｉｎ％缸＝（ｏ．０１～Ｏ．０３）ｍ，当ｖ＿＜１０ｍ／ｓ，取０．０１；ｖ：Ｓ２５ｍ／ｓ，取０．０３．式中：ｊ。１——齿轮副和箱体因温度不同而引起的侧隙变化量，ｐ——齿轮虿Ｕ的中心距，ａｌａｒ—＿齿轮和箱体的线膨胀系数钢锄＝１１．５ｘｔ０－４；铸铁：ｎ１＝１０．５ｘ１０４；ＡｔｒＡｂ—曲轮、箱体的工作温度与标准温度（十２０℃诧差．２．３齿厚极限偏差的确定测量齿厚偏差需用齿顶圆定位，测量精度不高，适用于低精度工跑龙套模数齿轮．公法线长度偏差主要反映齿厚偏差’澳４量方便、准琉因商通常用它作为齿厚偏差的代用指抵用于精度较高的齿轮．２．３，１齿厚上偏差Ｅ嬲＆除考虑ｊ一外。还应考虑齿轮加工误差和齿轮副安装误差引起的侧隙减小置Ｋ．ｘ＝瓜网，Ｅｓａ－－－－（ｆｏｔｇａ＋笔等）｜精度等级６７表１齿轮的精度等级８９加工方法ＨＢＳ《３５０精密启齿或弟Ｉ齿到１８刊１５到３６到３０不淬火时用高精度刀其切割。范成法或仿形法，不磨齿用任意方法加工，不需要淬火后需磨、研或珩到１２到１０到２５到２０Ｏｅ馐时剃蜘到６精加工到４到３到Ｂ到６圆周速目≥直齿ＨＢＳ＞３５。ＦＩＢＳ《３５０到５到１２到９斜齿ＦＩＢＳ）３５０应用范围用于高速、运转平稳、高效率、低噪声的齿轮用于变速、载荷小或反转的齿轮．如机床进给、中速减速器齿轮一般机械用齿轮，如普通用于精度不高＋且在低速减速器用齿轮下工作的齿轮注：团周速度对应的精度等级为齿轮第Ⅱ公差组的精度等级．表２推存的检验项目精度等级对齿轮５、６７、８第１公差组第１Ｉ公差组第１Ⅱ公差组对箱体对传动齿轮副侧隙ＢＲ和Ｆｒ和ｋＦｒ和Ｆｗ‰和６接触斑点成Ｒ和ＳＦＢ＆或Ｅ，９皋和轴表中；Ｆｒ—ｊ同节果积公差‰——基节极限偏差耳—齿圆径间跳动公差ｈ—齿向公差Ｅｒ—齿厚偏差Ｅ．，——公法线平均长度偏差矗－—齿形公差Ｆ——＿齿法线长度变动公差‘广＿一周节极限公差万方数据 １１６０西南民族大学学报·自然科学版表３最小侧隙的参与值第３３卷表４进刀公差ｂｒ的推存值第１公差组精度等级ｂｒ５６１．２６ＩＴ８７ＩＴ９８９ＩＴｌ０ｒｒ８』ｌ２６１Ｔ９一般情况，两互互啮齿轮的ＢＩ相同；ｎ－－－２０。．２．３，２齿犀公差Ｔｓ及齿厚下偏差Ｅ。ｉＴ。主要考虑Ｆ，和切齿时刀具径向进刀误差对齿厚的影响计算公式为：Ｔｓ＝≈Ｆｊ十ｂ：Ｘ２ｔｇａ，Ｅ｜。＝Ｅ。一Ｔ｜．最后，将计算的＆和＆分男４除以蠡得了商值，再与附表５中菜一台适的齿厚极限偏差相靠，作为齿厚的上、下偏差．２．４公法线平均长度及偏差的确定２．４．１公法线平均长度Ｗ及跨齿数ｎＷ＝ｍ［１．４７６（２ｎ—１１＋０．０１４ｚ］．式中Ｐ——被测齿轮的齿数，ｎ由附表态查得．２．４．２金法线平均长度极限偏差上偏差ｋ和下偏差Ｌ。的计算公式如下：Ｅ。＝Ｅ。ＣＯＳ一０．７２只ｓｉｎａ，Ｅ。｜＝ＥＣＯＳｇ／一ｏ．７２Ｆｒｓｉｎａ．３齿坯及箱体有关精度的确定３．１齿坯公差的确定齿轮的内孔（或轴颈）、齿顶圆、端面常作为齿轮加工、测量和安装的基面．这些项目的精度与齿轮传动的精度相适应，参见附表７．３．２箱体中心距极限偏差士ｆ。和箱体轴线平行度公差ｆｘ和ｆｖ．齿轮副中心距极限偏差±Ｃ和轴线平行度公差￡和‘，并非箱体的士矗和￡、‘．士‘是指箱体两互啮齿轮的安装孔系间中心距极限偏差，‘、ｆｖ分别为箱体在ｘ和Ｙ方向轴线的平行度公差战＝士０．瓯，士￡数值见附表４２正＝０’８ＡＤ平ＬＬ均＿，Ｌ——有效齿宽尺寸分段的平均值．ｏ‘８厶去‘式中Ｉ——箱体前后两支承间的跨距，Ｏ．ｓ——考虑液动轴承误差或因配合问隙而引起轴线偏移的补偿系数，ｂ％４设计计算举例某冶金设备变速箱有一对直齿圆柱齿轮传动．Ｚ１＝２６，ｂｌ＝２８ｒａｍ，ｎｌ＝１４５０ｒ／ｍｉｎ，ｚｅ＝５４，ｂｔ＝２５ｍｍ，ｍ＝３ｍｍ．齿轮万方数据 第５期刘戈力等：变速箱齿轮设计精度的确定１１６ｌ材料为４５号钢，箱体材料为铸铁，传递功率为７．５ｋｗ；齿轮工作温度为６０＂ｃ；箱体工作温度为４０＇１２．试确定小齿轮的精度等级，检验项目及数值；箱体中心距极限偏差和箱体轴线的平行度公差．设计计算步骤如下Ｌ４．１确定小齿轮的精度等级１，：坐：５．９２肌／ｊ．６０×１０００查表１：第１Ｉ公差组为８级精度．按本文（一）所述，Ｉ、Ⅲ组也为８级精度．４．２确定检验项目及数值按８级精度由表２及附表１查得：Ｆｒ＝６３Ｂｍ，Ｆｗ－－４０ｐｍ，ｆｂｔ＝ａ２０１．ｔｍ，ｆ社１８Ｉ＿ｔｍ，ｆＢ＝士１８９ｍ．４．３确定最小极限侧隙ｊ。。ｍ·．－口＝罢瓴＋＝２）＝１２０ｒａｍ，．‘．＾血≥＾１＋＾２＝ａ（ａｌ，５Ｉｌ—ａ２Ａｔ２）·ｓｉｎａ＋０．０１ｍ＝５１／ａｎ．４．４确定齿厚极限偏差４．４．Ｉ齿厚上偏差Ｅ。Ｋ＝√２／孟＋２．１０４哆＝３６．５／ａｎ．由附表４：：ｉ：‘＝．ａ：１／２ＩＴ８＝－＇ｘ２７１ｍａ．虬：一（ｆ．ｔｅ，ａ＋掣‘一５６．４／ａｎ，·．·争：－２．８２，查附表５，占。；＿４厶：一８０／ａｎ．，埘齿厚上偏差代号为Ｆ．４．４．２齿犀公差Ｔｌ和下偏差如。．‘ｄｔ＝—％＝７８ｍｍ，查表４：ｂ，＝１．２６ｘ／Ｔ９＝９３．２５／ａｎ．·．ｔ＝厢ｘ２ｔｇａ＝８２／ａｎ，Ｅｓｌ＝也一ｔ＝一１６２／ａｎ，．··’老２－８．ｏＬ查附表５腰“—。８厶＝－１６０脚．齿厚下偏差代号为Ｈ．４．５确定公法线平均长度ｗ和极限偏差Ｅ。、Ｅｗｉ查附表６跨齿数ｎ＝３矿＝册【１．４７６（２ｎ－１）＋０．０１４ｚ］＝２３．２３ｍｍ，万 方数据１１６２西南民族大学学报·自然科学版第３３卷玩＝瓯ｃｏｓａ－Ｏ．７２Ｅｓｉｎ口＝－９０，ｕｒｎ，Ｅ。｝＝Ｅｂｃｏｓａ＋０．７２Ｆｒｓｉｎａ＝－１３５／ｚｍ。则公法线平均长度及偏差为２３．２３＿ｏ－０，０１９”０ｍｒ／＇／４．６确定齿坯精度４．６．１尺寸公差该齿轮以内孔作为加工、测量和安装基准面．查附表７：内孔公差为ｒｒ７；齿顶圆取ＩＴｌｌ４．６．２位置公差：查附７：基准面圆跳动为Ｏ．０１８ｍｍ．（齿轮工作图略）．４．７箱体中心距极限偏差±厶及箱体轴线平行度公差‘、０士力＝５：０．８工＝控１．６／ｚｍ；五＝易＝１８ｐｎ：０＝寺乃＝枷，设箱体前后两支承间跨距Ｌ＝２００ｍｍ．１正＝ｏ．旺÷＝１４４＃ｍ，啤均，‘－ｏ．８‘亡２７２／ｚｍ·参与文献：Ｅ１】魏书±巨基于虚拟样机技术的圆柱齿轮减速爨的设计研究ｆＤ】．山东科技大学，２００６．【２】韦树宝．基于虚拟样机技术的龙门起重机动力学仿真研究【Ｄ】．武汉：武汉理工大学，２００６［３１陈．公差配合与技术测量ｆＭＩ．北京：机械工业出版社，１９９１．，【４】何镜民．公差配合实用指南【Ｍ】．北京：机械工业出版栈１９９１．嘲毛振杨．机械零件课程设计Ｍ．杭州：浙江大学出版社，２０００．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｅｓｉｇｎａｃｃｕｒｎｅｙｏｆｐｏｗｅｒ－ｓｈｉｆｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｇｅａｒｓＬＩＵＧｅ－Ｌｉｌ，Ｌ１ＵＸｌｎｇ－ｍｅｉ‘，ＱＷＣｈａｏ－ｑｉｚ（１．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｅｔｔｒｏ·ｃｈｅｍｉｃａｌｓｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳｉｈｕｉＭａｎｕｆａｅｔｕｄｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｉｈｕｉ５２６２００，Ｐ．ＲＣ．；５１２０３２，ＰＲ２，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＹｕａｎｄａＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏｍｐａｎｙ，ＳＭｏｇｎａｎＡｂｓｔｒａｃｔ：．ＴｈｉｓｐａｐｅｒＣ）ｃａｌｌｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｓｉｍｐｌｅｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｅｘｅｓｏｆｔｈｅ＇ｇｃｅｒｓｗｈｉｌｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇ．ＴｈｉｓｍｅｔｈｏｄｈｅｌｐｕｓｔｏｇｅｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｇｅａｒｓａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｒｅｌａｔｅｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｇｅａｒｓａｎｄｂＯＸｅＳ，ｔｈｕｓｓａｖｉｎｇ∞ｔｉｍｅｉｎｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍａｔｅｄａｌ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｅｆｆｉｅｉｅｎｌｙｉｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ－ｓｈｉＲｂｏｘ；ｇｅａｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎａｃｃｕｒａｃｙ万方数据 变速箱齿轮设计精度的确定
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘戈力， 刘杏梅， 邱朝启， LIU Ge-Li， LIU Xing-mei， QIU Chao-qi
刘戈力,刘杏梅,LIU Ge-Li,LIU Xing-mei(广东省石油化工专用设备四会制造厂有限公司,广东肇庆,526200)， 邱朝启,QIU Chao-qi(广东远大机械集团有限公司,广东韶关,512032)西南民族大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF SOUTHWEST UNIVERSITY FOR NATIONALITIES(NATURAL SCIENCE EDITION)2007,33(5)
1.魏书华 基于虚拟样机技术的圆柱齿轮减速器的设计研究 2006
2.韦树宝 基于虚拟样机技术的龙门起重机动力学仿真研究[学位论文] 20063.陈 公差配合与技术测量 19914.何镜民 公差配合实用指南 19915.毛振杨 机械零件课程设计 2000
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