齿轮精度设计

根据前面介绍的齿轮的各项偏差及齿轮传动的国家标准，下面给出齿轮精度设计方法，其步骤如下：

（1）确定齿轮的精度等级；

（2）选择齿轮检验组并确定其公差值；

（3）选择侧隙和计算齿厚偏差；

（4）确定齿轮副精度；

（5）确定齿轮坯公差和表面粗糙度；

（6）绘制齿轮零件图。

【例 7-1】某通用减速器齿轮中有一对直齿齿轮副，模数m=3mm，齿形角α=20°，齿数z1=32，z2=96，齿宽b=20mm，轴承跨度为85mm，传递最大功率为5 kW，转速n1=1 280 r/min，齿轮箱用喷油润滑，生产条件为小批量生产。试设计小齿轮精度，并画出小齿轮图。

解：

（1）确定齿轮的精度等级。从给定条件知该齿轮为通用减速器齿轮，由表7-1可以大致得出齿轮精度等级为7～8级，而且该齿轮既传递运动又传递动力，可按线速度来确定精度等级。

由表7-1选出该齿轮精度等级为7级，表示为7 GB/T 10095.1—2008。

（2）选择齿轮检验组并确定其公差值。该齿轮属于小批生产，中等精度，无特殊要求，可选第一组，即Fp、Fα、Fβ、Fr。由表7-2中的公式（也可直接从GB 10095.1—2008查取）：

（3）确定最小侧隙和齿厚偏差。

中心距：

按式（7-7）计算得

由式（7-8）得

分度圆直径：

由表7-5得

故由式（7-9）得

由式（7-2）得

（4）确定齿轮副精度。由表7-4得中心距偏差为

故

由式（7-5）得

由式（7-6）得

（5）确定齿轮坯公差和表面粗糙度。

内孔尺寸偏差：由附表22查出公差为IT7，其尺寸偏差为

齿顶圆直径：da=m（z1+2）=3×（32+2）=102(mm)

查附表22，齿顶圆公差等级为IT8，为0.054mm，标注为(102±0.027)mm。

查附表22，内孔圆柱度公差为

取最小值0.002 6mm，圆整，得内孔圆柱度公差为0.003mm。

端面圆跳动公差和顶圆径向圆跳动公差，查附表23，为0.018mm。

齿面表面粗糙度查附表24得Ra的上限值为1.25μm。

（6）绘制齿轮零件图。

图7-19所示为设计齿轮的零件图。

图7-19　小齿轮零件图