7齒廓偏差的檢驗(yàn)

按定義，齒廓偏差是在端平面上垂直于齒廓的偏差值，然而，偏差也可在齒面的法向測(cè)量，然后把測(cè)得的數(shù)值除以cosβ_b，經(jīng)這樣的換算后再與公差值比較。

7.1齒廓圖

齒廓圖包括齒廓跡線，它是由齒輪齒廓檢驗(yàn)設(shè)備在紙上或其他適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上畫出來(lái)的齒廓偏差曲線，齒廓跡線如偏離了直線，其偏離量即表示與被檢齒輪的基圓所展成的漸開(kāi)線齒廓的偏差。

齒廓修形也表現(xiàn)為偏離了漸開(kāi)線，但就“設(shè)計(jì)齒廓”而言這種情況下不能作為偏差來(lái)對(duì)待。

沿齒廓圖上任何一點(diǎn)，均可與一個(gè)半徑、一個(gè)基圓切線長(zhǎng)度和一個(gè)漸開(kāi)線滾動(dòng)展開(kāi)角相聯(lián)系。

圖15是一個(gè)齒廓的示例以及其與相應(yīng)齒廓跡線的關(guān)系和有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。關(guān)于齒廓跡線術(shù)語(yǔ)的詳細(xì)定義和概念在GB/T10095.1中敘述。

齒廓計(jì)值范圍L_α等于在有效長(zhǎng)度L_AE中從其頂端或倒棱處減去8%，這樣做是為了在評(píng)定時(shí)排除在切削過(guò)程中非有意的多切掉的頂部，而這樣做并不損害齒輪的功能，在評(píng)價(jià)齒廓總偏差（F_α）和齒廓形狀偏差（f_fα）時(shí)，在這8%區(qū)域內(nèi)如有超出設(shè)計(jì)齒廓的材料，從而增加其偏差量時(shí)必須計(jì)算進(jìn)去，而在這區(qū)域內(nèi)如多切去材料而形成的偏差值，其公差可予增大。

7.2齒廓圖的評(píng)定

為了齒輪質(zhì)量分等，只須檢驗(yàn)齒廓總偏差F_α即可，見(jiàn)GB/T10095.1。

然而，為了某些目的，分別確定“齒廓傾斜偏差”f_Hα和“齒廓形狀偏差”f_fα也是有用處的。為此，需要在齒廓圖上加上“平均齒廓跡線”如圖15所示，參見(jiàn)GB/T10095.1-2001中圖2a、b、c。關(guān)于f_fα和f_Hα允許值，作為指導(dǎo)性資料在GB/T10095.1-2001附錄B中給出。

圖15齒輪齒廓和齒廓示意圖

從齒面法向上測(cè)得齒廓偏差，如果檢測(cè)儀器未轉(zhuǎn)換成端面值時(shí)，則其結(jié)果應(yīng)除以cosβ_b轉(zhuǎn)換為端面齒廓法線上的相應(yīng)值，然后將獲得的數(shù)據(jù)同端面齒廓法向偏差的規(guī)定公差值比較。

7.3f_Hα和f_α的代數(shù)符號(hào)

如圖15所示，在圖形中平均齒廓跡線若向齒頂A側(cè)升高，則齒廓傾斜偏差稱為正，則相應(yīng)的壓力角偏差稱為負(fù)。在圖16中表示了由于安裝于齒輪加工機(jī)床上有偏心而造成的正傾斜及負(fù)傾斜。

如一對(duì)相嚙合齒輪，其齒廓圖中的傾斜相等并且符號(hào)相同，則其偏差就相互抵銷，這一規(guī)律對(duì)外齒輪和內(nèi)齒輪都適用。

7.4壓力角偏差f_α

齒廓線如在齒頂端凸出，表示其壓力角減小。

圖16平均齒廓傾斜偏差f_Hαm

齒廓傾斜偏差可按下列公式換算為壓力角偏差f_α

式中：f_Hα單位為μm，L_α單位為mm。

對(duì)于外齒輪、內(nèi)齒輪：

當(dāng)f_Hα＞0,見(jiàn)f_db＞0 f_α＜0。

7.5平均齒廓傾斜偏差

單個(gè)齒廓的傾斜偏差可能是由于制造或檢驗(yàn)時(shí)安裝不準(zhǔn)確形成的偏心所造成，但是，這種偏差沿著齒輪圓周是變化的，對(duì)于同側(cè)齒面的平均齒廓傾斜偏差，這種變化就相互抵銷掉了。

圖16中，舉例表示了偏心對(duì)齒廓傾斜的影響，以及平均齒廓偏差的確定。

往往需要計(jì)算出同側(cè)齒面齒廓傾斜偏差的平均值，以用來(lái)確定應(yīng)采取什么步驟來(lái)糾正機(jī)床上裝夾時(shí)產(chǎn)生的誤差。

在實(shí)際應(yīng)用中，取沿齒輪圓均布的幾個(gè)同側(cè)齒面計(jì)算其齒廓傾斜偏差算術(shù)平均值即可。

取兩個(gè)在直徑上相對(duì)位置的同側(cè)齒面，從其齒廓跡線上可以得到適用的平均值，然而，如齒廓傾斜偏差沿齒輪圓周變化時(shí)，則必須至少取三個(gè)均布同側(cè)齒面的齒廓線，否則偏差不一定能被發(fā)現(xiàn)。

7.6基圓直徑偏差f_db、平均基圓直徑偏差f_dbm和有效基圓直徑d_beff

基圓直徑偏差f_db=d_eff-d_b直接與齒廓傾斜面偏差f_Hα有關(guān)，其關(guān)系式如下：

這樣，當(dāng)“平均齒廓傾斜偏差”（見(jiàn)7.5）確定之后，平均基圓直徑偏差和有效基圓直徑可按下列公式計(jì)算：

7.7齒廓公差帶

一個(gè)方便的檢驗(yàn)方法是檢驗(yàn)齒廓跡線是否位于規(guī)定的公差帶之內(nèi)。

很多公差帶的規(guī)定，其形狀大體上像字母“K”（圖17），即眾所周知的“K”形圖。

 

圖17用公差帶法檢驗(yàn)齒廓精度

這種圖的應(yīng)用如圖17所示，其中圖17a所示齒廓跡線落在公差帶之內(nèi)，而在圖17b中則沒(méi)有達(dá)到。

如果需要的話，也可綜合應(yīng)用兩種齒廓精度評(píng)定方法（即用某一質(zhì)量等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差和用公差帶法），如圖18中的例子所示。

圖18 不同齒廓區(qū)段用不同公差實(shí)例

7.8齒廓凸度C_α

在有些應(yīng)用中，適當(dāng)?shù)凝X廓修形涉及頂部和根部，修削使輪齒從中間開(kāi)始逐漸向頂部和根部形成弓形，如圖19所示。

圖19齒廓凸度C_α

漸開(kāi)線曲率增加的高度可用下面方法確定

在線圖中，用一條直線將齒廓跡線與計(jì)值范圍（L_α）兩端交點(diǎn)連起來(lái)，如圖20所示，在這條直線與另一條和它平行且相切于平均曲線間的距離（在記錄偏差的方向測(cè)量），就等于該齒廓的凸度（C_α）。

有意做成的凸形齒所產(chǎn)生的齒廓線圖，其設(shè)計(jì)齒廓和平均齒廓跡線通常為呈拋物線。

圖20齒廓凸度C_α的確定