渐开线圆柱齿轮的精度(摘自

18.1　渐开线圆柱齿轮的精度(摘自GB/T 10095—2008)

渐开线圆柱齿轮的精度标准GB/T 10095—2008适用于平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及其齿轮副。其法向模数大于或等于1 mm，基本齿廓按GB/T 1356—2001的规定。

1. 精度等级及其选择

国家标准对轮齿同侧齿面公差规定了13个精度等级，其中0级最高，12级最低。如果要求的齿轮精度等级为标准中的某一等级，而无其他规定时，则齿距、齿廓、螺旋线等各项偏差的允许值均按该精度等级确定。也可以按协议对工作和非工作齿面规定不同的精度等级，或对不同偏差项目规定不同的精度等级。另外，也可仅对工作齿面规定要求的精度等级。

GB/T 10095.2—2008对径向综合公差偏差规定了9个精度等级，其中4级最高，12级最低；对径向跳动规定了13个精度等级，其中0级最高，12级最低。齿轮偏差及代号如表18-1所示。

表18-1　齿轮偏差及其代号

齿轮的精度等级应根据传动的用途、使用条件、传递功率和圆周速度及其他经济、技术条件来确定。表18-2给出了各类机械传动中所应用的齿轮精度等级。

表18-2　机械传动中所用齿轮精度等级

2. 齿轮检验组的选择

国标没有规定齿轮的公差组和检验组，能明确评定齿轮精度等级的是单个齿距偏差f_pt、齿距累积总偏差Fp、齿廓总偏差Fα、螺旋线总偏差Fβ的允许值。建议根据齿轮的使用要求和生产批量，在下述检验组中选取一个来评定齿轮质量。

① f_pt、F_p、F_α、F_β、F_r；

② F_pk、f_pt、F_p、F_α、F_β、F_r；

③_iF′′、_if′′；

④ f_pt、F_r(10~12级)；

⑤_iF′、_if′(有协议要求时)。

(以上偏差数值查表18-9、表18-10)

3. 齿轮副的检验与侧隙

齿轮副的要求包括齿轮副的接触斑点位置和大小以及侧隙等，具体检验项目见表18-3。

表18-3　齿轮副的检验项目及公差数值

齿轮副的侧隙受一对齿轮的中心距及每个齿轮的实际齿厚所控制。运行时还因速度、温度、载荷等的变化而变化，因此齿轮副在静态可测量状态下，必须要有足够的侧隙。对于中、大模数齿轮，最小法向侧隙j_bnmin可按式(18-1)计算。

j_bnmin=

2(0.06+0.0005a_i+0.03m_n) (18-1)⁽¹⁾

3

式中：a_i为允许的最小中心距。

齿厚的选择基本上与轮齿的精度无关，在很多应用场合，允许用较宽的齿厚公差或工作侧隙。这样做既不影响齿轮的性能和承载能力，还可以降低制造成本。齿厚上偏差E_sns和下偏差E_sni的数值应根据传动要求，在齿轮设计时进行计算，计算方式可参考有关文献。表18-4列出了齿厚极限偏差E_sn的参考值。

当齿厚减薄时，公法线长度也变小，因此齿厚偏差也可用公法线长度偏差E_bn代替。公法线长度偏差可由式(18-2)求出。公法线长度上偏差 E_bns=E_snscos α_n公法线长度下偏差 E_bni=E_snicos α_n(18-2)⁽²⁾

表18-5~表18-7列出了公法线长度及其修正值，表18-8列出了分度圆弦齿厚的测量值。

表18-5　公法线长度W′(m_n=1 mm, α_n= 20°) mm

注：1. 对于标准直齿圆柱齿轮，公法线长度W=W′m_n，其中W′为m_n=1mm、α_n=20^°时的公法线长度，可查本表；跨测齿数K可查本表。

2. 对于标准斜齿圆柱齿轮，先由β从表18-6查出K_β值，计算出Z′=ZK_β(Z′取到小数点后两位)，再按Z′的整数部分查表18-5

得W′，按Z′的小数部分由表18-7查出对应的ΔW′，则W=(W′+ΔW′)m_n；K=0.1111Z′+0.5，K值应四舍五入成整数。

3. 对于变位直齿圆柱齿轮，W=[2.9521×(K－0.5)+0.0140Z+0.6840x]m；K=0.1111Z+0.5－0.2317x，K值应四舍五入成

整数。

4. 本表不属于GB/T 10095—2008。

表18-6　当量齿数系数K_β(α_n= 20)

注：对于β为中间值的系数K_β和差值，可按内插法求出。

表18-7　公法线长度的修正值ΔW′ mm

ΔZ′ 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

0.0 0.000 0.0001 0.0003 0.0004 0.0006 0.0007 0.0008 0.0010 0.0011 0.0013

0.1 0.0014 0.0015 0.0017 0.0018 0.0020 0.0021 0.0022 0.0024 0.0025 0.0027

0.2 0.0028 0.0029 0.0031 0.0032 0.0034 0.0035 0.0036 0.0038 0.0039 0.0041

0.3 0.0042 0.0043 0.0045 0.0046 0.0048 0.0049 0.0051 0.0052 0.0053 0.0055

0.4 0.0056 0.0057 0.0059 0.0060 0.0061 0.0063 0.0064 0.0066 0.0067 0.0069

0.5 0.0070 0.0071 0.0073 0.0074 0.0076 0.0077 0.0079 0.0080 0.0081 0.0083

0.6 0.0084 0.0085 0.0087 0.0088 0.0089 0.0091 0.0092 0.0094 0.0095 0.0097

0.7 0.0098 0.0099 0.0101 0.0102 0.0104 0.0105 0.0106 0.0108 0.0109 0.0111

0.8 0.0112 0.0114 0.0115 0.0116 0.0118 0.0119 0.0120 0.0122 0.0123 0.0124

0.9 0.0126 0.0127 0.0129 0.0130 0.0132 0.0133 0.0135 0.0136 0.0137 0.0139

注：例如，当ΔZ′=0.65时，由此表查得ΔW′=0.0091。

表18-8　标准外齿轮的分度圆弦齿厚S(或_nS)和分度圆弦齿高h(或_nh) (m=m_n=1,1*_an*_a==h h) mm

注：1. 当模数m(或m_n)≠1时，应将查得的结果乘以m(或m_n)，对于直齿锥齿轮，乘以中点模数m_m。

2. 当*_ah(或*_anh)≠1时，应将查得的弦齿高减去(1－*_ah)或(1－*_anh)，弦齿厚不变。

3. 对斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮，用当量齿数Z_v查表，Z_v有小数时，按插值法计算。

4. 本表不属于GB/T 10095—2008。4. 齿轮和齿轮副各项误差的偏差值(见表18-9～表18-12)

表18-9　圆柱齿轮偏差值 μm

表18-10　螺旋线总偏差F_β值 μm

表18-11　齿轮副中心距极限偏差±f_a值 μm

表18-12　齿轮装配后的接触斑点(摘自GB/T 18620.2—2008)

注：括号内的数值为斜齿轮的接触斑点。

5. 齿坯的要求与公差

齿坯的加工精度对齿轮的加工、检验及安装精度影响很大。因此，应控制齿坯的精度，以保证齿轮的精度。齿轮在加工、检验和安装时的径向基准面和轴向辅助基准面应尽可能一致，并在零件图上予以标注。齿坯公差见表18-13。

表18-13　齿坯公差

续表

注：①当齿轮各项精度等级不同时，按最高的精度等级确定公差值。

②当以顶圆作基准面时，基准面的径向圆跳动就是顶圆的径向圆跳动。

③表中IT为标准公差，其值查第17章表17-1。

④本表不属于国家标准，仅供参考。

6. 标注示例

在齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级。

(1) 若齿轮的各检验项目精度等级相同，如同为7级精度，其标注为：7 GB/T 10095

(2) 若齿轮的各检验项目精度等级不同，如齿廓总偏差F_α为6级，齿距累积总偏差F_p和螺旋线总偏差均为7级，其标注为：6(F_α)、7(F_p、F_β)GB/T 10095