ISO 1328-1:1995与GB/T 10095—1988标准的检验项目定义比较

ISO 1328-11995GB/T 100951988标准的检验项目定义比较

等效采用ISO 13281975GB/T 100951988国家标准中齿轮定义的有14其中基节偏差Δfpb、齿圈径向跳动ΔFr、径向综合误差ΔFi"、一齿径向综合误差Δfi"、公法线长度变动ΔFw接触线误差ΔFb、轴向齿距偏差ΔFpx、螺旋线波度误差ΔfISO 1328-11995(E)国际标准中被废止而消失另外增加了计值范围、平均迹线、形状和斜率偏差

1)基节偏差Δfpb 通常是用便携式比较仪来测量借助于一个合适的量规标定直接用来测量与理论基圆齿距比较的偏差在测量时必须保证比较仪的触头接触点不在齿廓或螺旋线的修形区或减薄区。当手头没有合适的量仪时测得的基圆齿距偏差可以做推断压力角偏差fα的基础因为受齿距偏差和齿廓形状偏差的影响只能在fptf的偏差很小时才能使用

2)齿圈径向跳动ΔFr 它是在齿轮一转范围内测头在齿槽内于齿高中部双面接触测头相对于齿轮轴线的最大变动量。径向跳动是受右侧和左侧两个齿面同时接触的影响两侧齿面的偏差对于径向跳动值可能有相互抵消的影响见图1。实际齿轮只有很小的径向跳动而有明显的齿距累积总偏差很明显同侧齿面偏差例如齿距或齿廓偏差是不可能用测量径向跳动值来获得的同理径向综合误差ΔFi" 和一齿径向综合误差Δfi" 也是包含了右侧和左侧齿面综合的成分想确定同侧齿面的单项偏差是不可能的

实际齿轮只有很小的径向跳动但有明显的齿距累积偏差

3)公法线长度变动ΔFw 它是在齿轮一周范围内实际公法线长度最大值与最小值之差这检验项目最大优点是检测手段简单操作方便但它设有旋转中心的定位受齿厚偏差影响又包含左右两侧齿面偏差成分的量值反映比径向跳动检验项目更粗糙。ΔFw项目只有前苏联ГОСТGB/T 100951988国家标准中设立ISO 13281975ISO 1328-11995ISO 1328-21997国家标准和德国DIN、美国AGMA、日本JIS标准都没有ΔFw的项目

4)接触线误差ΔFb、轴向齿距偏差ΔFpx、螺旋线波度误差Δf 在ISO 1328-11995标准形状和斜率偏差中体现

5)齿廓和螺旋线偏差科学的修订 新标准的齿廓总偏差Fα、螺旋线总偏差Fβ的定义和允许值与旧标准的齿形误差Δff、齿向误差ΔFβ的定义和公差是相对应的根据工作性能和加工切削规律增加了计值范围、平均迹线、形状和斜率偏差的规定

计值范围的计算 旧标准的齿形计值范围为LAE齿向计值范围是齿宽b的迹线长度新标准齿廓计值范围为LαLαLAE×92%。螺旋线计值范围LβLβ(b的迹线长度-b×10%)Lβ(b的迹线长度-m)m是模数二者取最小值新旧标准的齿顶和齿端处都是不包括圆角和倒角

LAE×8%b×5%(一端)处称减薄区。规定:若偏差在减薄区偏向体外的正偏差必须计入偏差值若偏差在减薄区偏向体内的负偏差其公差可放大为计值范围Lα规定的公差值的三倍。旧标准没有减薄区就是齿顶和齿端处其偏差偏向体内负偏差和偏向体外正偏差一样的公差值。轮齿加工操作工人加工时是从正偏差逐渐加工缩小到合格尺寸正偏差超差可以返工再加工成合格品若负偏差超差则无法再加工补救成为不合格的废品或等外品。因此操作工人尽量做成正偏差的合格品这样容易在客观上造成顶刃啮合和中凹的危险其结果对齿轮在实际运转中的性能和强度极为不利。新标准有减薄区负偏差有公差值三倍的保险尽量向负偏差方向靠客观上避免顶刃啮合和减少中凹现象其结果对齿轮在实际运转中的性能和强度都很有利另外轮齿加工操作工人可以适当加大粗加工的切削用量提高生产效益

LAE有效长度的计算如下

a.当已知配对齿轮齿数计算LAE

式中 ra1ra2——被测齿轮和配对齿轮的顶圆半径

rb1rb2——被测齿轮和配对齿轮的基圆半径

a——中心距

α' ——啮合角

x1x2——被测齿轮和配对齿轮的变位系数

Z1Z2——被测齿轮和配对齿轮的齿数

α——分度圆压力角

b.当配对齿轮齿数为未知数计算LAE

式中 ha*——齿顶高系数通常ha*1

例:mn3Z179β8°06' 24"α20°x10ha*1计算LAELα

若已知配对齿轮齿数Z222LAE15.06mmLαLAE×92%15.06×92%13.86mm

若配对齿轮为未知LAE16.85mm其与Lα13.86mm相比要相差20%长度

所以确定Lα13.8614mm是合理而有益的可以减少冤枉的不合格品

取值范围的横坐标

a.齿廓偏差 由实测的实际齿廓迹线见图2齿廓偏差()图形A点是轮齿齿顶或倒角的起点E点是有效齿廓起始点F点是可用齿廓起始点Lα是齿廓计值范围LAE是有效长度LAF是可用长度。x坐标

Lα等分区间为Nα23Lαi023偏差采值点nαNα+124LAE减薄区+LαLAEi-2023其等分区为NAE25偏差采值点nAENAE+126

齿廓偏差()图形

b.螺旋线偏差 由实测的实际螺旋线迹线见图3螺旋线偏差()图形Ⅰ是基准面Ⅱ是非基准面b为齿宽或两端倒

角之间的距离Lβ是螺旋线计值范围Lβ(b的迹线长度-b×10%)Lβ(b的迹线长度-m)

端减薄区各为x坐标中Lβ其等分区间为Nβ18Lβi(018)偏差采值点nβNβ+119

端减薄区i-101819齿宽b的等分区间为Nb20偏差采值点nbNb+121

③平均迹线的确定 图2和图3的一个实测的实际齿廓(螺旋线)迹线yAi[粗实线]设计齿廓(螺旋线)迹线yDi[点划线](yDi-yAi)迹线是[——细实线]斜直线迹线yHi[点线]平均齿廓(螺旋线)迹线yMi[------虚线]

根据平均迹线的定义

因为

用最小二乘法可得yHikHxi+bH0的斜直线

斜直线截距

斜直线斜率

齿廓斜直线截距

螺旋线斜直线截距

当实测的齿面设计齿廓(螺旋线)为不修形的齿廓(螺旋线)yDi0则平均齿廓(螺旋线)迹线yMi可以直接在实际齿廓(螺旋线)迹线yAi中求出

用最小二乘法可得yMikM·xi+bM0的斜直线

斜直线截距

斜直线斜率

平均齿廓迹线(斜直线)截距

平均螺旋线迹线(斜直线)截距

螺旋线偏差()图形

6)齿廓、螺旋线的形状和斜率偏差

增加的齿廓形状偏差f、齿廓斜率偏差±f、螺旋线形状偏差f、螺旋线斜率偏差±f的检验项目其定义在标准正文中其数值放在标准参考性附录B这些项目不必单独测量是通过总偏差的迹线分析而得到有一些特殊要求的齿轮例如空气压缩机等以上数值对齿轮的性能和强度有重要的影响供需双方经过协商一致可以把其中一项或几项的数值定为允许值进行评定一般的不是强制的单项检验项目