11齿向误差的检验
11.1测量方法和测量仪器
齿向误差ΔFβ的测量方法有展成法、坐标法和啮合法。
展成法的测量仪器有单盘式渐开线螺旋线检查仪、分级圆盘式渐开线螺旋线检查仪、杠杆圆盘式万能渐开线螺旋线检查仪和导程仪等。
坐标法的测量仪器有螺旋线样板检查仪、齿轮测量中心、带齿向测量装置的齿轮单面啮合整体误差测量仪和三坐标测量机等。
啮合法的测量仪器有齿轮单面啮合整体误差测量仪等。
11.1.1展成法测量原理
展成法测量原理参见图22。以被测齿轮回转轴线为基准,通过精密传动机构实现被测齿轮1回转和测头2沿轴向移动,以形成理论的齿线轨迹。实际齿线与理论齿线轨迹进行比较,其差值输入记录器绘出齿向误差曲线,在该曲线上按误差定义取出ΔFβ。
图22展成法测量原理
1—被测齿轮;2—测头;3—测头滑架
11.1.2坐标法测量原理
以被测齿轮回转轴线为基准,通过测角装置(如圆光栅、分度盘)和测长装置(如长光栅、激光)测量齿向线的回转角坐标和轴向坐标,将被测齿线的实际位置与理论坐标位置进行比较,其差值输入记录器绘出齿向误差曲线,在该曲线上按误差定义取出ΔFβ。
11.1.3啮合法测量原理
以被测齿轮回转轴线为基准,使齿条(或圆柱)与被测齿面作接触点沿被测齿面齿线移动的啮合运动,由测量该实际啮合运动与理论啮合运动之差测得齿向误差。或按16.1.1所述的测量原理,测出齿轮全齿宽整体误差曲线,在该曲线上按误差定义取出ΔFβ。
11.2测量
啮合法测量见16.2。
11.2.1测量温度
见表11。
被测齿轮精度等级 |
测量室温度 |
被测齿轮与仪器温差 |
展成法仪器 |
单盘式或坐标法仪器 |
展成法仪器 |
单盘式或坐标法仪器 |
3~5 |
20±1 |
20±2 |
≤1 |
≤2 |
6~7 |
20±2 |
20±3 |
≤2 |
≤3 |
≥8 |
20±3 |
20±5 |
≤3 |
≤4 |
11.2.2测量仪器的检定
仪器应按检定规程或其它有关技术文件的规定进行检定。经法定部门检定合格后方准使用。
11.2.3测头的选择
在保证不发生干涉和碰撞的情况下,宜选用直径较大的测头。
11.2.4测量仪器的校准
测量5级和高于5级精度的齿轮,测量前必须用经法定部门检定的齿轮螺旋线样板对仪器进行校准。
11.2.5测量基准的确定
见附录B(补充件)。
11.2.6测量位置的确定
齿向误差应在齿高中部,对齿轮沿圆周均布的不少于四个齿的左、右侧齿面进行测量。单侧齿面工作的齿轮只测工作侧齿面。
11.2.7测量的不确定度
齿向误差的测量不确定度UFβ不应大于被测齿轮齿向公差的三分之一,测量五级和高于五级精度的齿轮时,允许不大于二分之一,但此时应以五次以上重复测量结果的平均值作为测量结果。使用手提式仪器测量时的UFβ不应大于五分之一。
当不能确定测量不确定度是否满足上述要求时,应进行测量不确定度的计算。
UFβ(μm)按下式计算:
式中:δ1——仪器的示值误差[见附录A(补充件),也允许按仪器检定规程确定],μm;
δ2——温度误差引起的测量误差,μm;
δ2=bud[α(t-20)αo(to-20)]tgβ·1000……………………(58)
式中:bud——被测齿向所在齿宽和度,mm。
δ3——被测齿轮测量时的安装 倾斜引起的测量误差,μm;
δ3=Δy·bud/100/cosαt………………(59)
式中:Δy——被测齿轮轴线在100mm长度上的倾斜量,μm。
δ4——被测齿轮测量时的安装偏心引起的测量误差,μm。
δ4=2e·sin(θ/2)/cosαt………………(60)
式中:θ——齿向线在齿轮分度圆柱面上所点的圆周角。(°)。
11.3测量结果处理
11.3.1取值范围的确定
齿向误差的取值范围bud应按设计图样给定的齿宽工作部分确定。当未给定时,距齿宽每端Δb齿宽部分偏向齿体的误差可不计入齿向误差,但负误差值不应超过3Fβ,Δb=bud·5%,Δb≤mn。
11.3.2齿向误差的取值
ΔFβ应从齿向误差曲线上取值,也允许在全齿宽整体误差曲线上取值(详见16.3.3.2)。对齿向线不修形的齿轮也允许直接用指示表读出齿向误差。
齿向误差曲线的X坐标代表被测齿轮轴向位置,Y坐标代表被测齿轮的齿向误差(图23)。
齿向误差曲线沿X坐标在11.3.1规定的取值范围内Y坐标的最大变化量为ΔFβ(端面倒角部分不计值)。计值范围以外的齿宽两端的齿向误差只允许偏向齿体内(见11.3.1)。
ΔFβ应在被测齿轮端截面的齿轮分度圆切线方向计值(μm),以其它方向测量时,应对测得值进行换算,见附录C(补充件)。
以11.2.6所规定的各测量位置中测得的最大齿向误差作为测量结果。
图23齿向误差曲线