齿轮螺旋线样板

1范围

     本标准规定了齿轮螺旋线样板的型式与尺寸、技术要求、验收规则及样板的标记和包装。

本标准适用于各种型号齿轮螺旋线测量仪和齿轮测量中心（以下简称为仪器）所使用的螺旋线样板（以下简称样板）。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过要本标准中引用面构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T2821-1992齿轮几何要素代号

GB/T3374-1992齿轮基本术语

GB/T10095.1-2001 渐开线圆柱齿轮 精度 第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值

3定义

本标准采用下列定义

3.1齿轮螺旋线样板

一种性能稳定可靠的标准计量器具（见图1）。它的螺旋线齿面是检定各种螺旋线仪器的标准，用于传递齿轮螺旋线参数量值、修正仪器示值、确定仪器示值误差。

图1齿轮螺旋线样板

3.2渐开螺旋面

平面沿着一个固定的圆柱面作纯滚动时，此平面上的一条以恒定角度与基圆柱的轴线倾斜交错的直线在固定空间内展成的轨迹曲面（见图2）。

图2渐开螺旋面

3.3圆柱螺旋线

动点沿圆柱面上的一条母线作等速移动，而该母线又绕圆柱面的轴线作等角速度旋转运动时，动点在此圆柱面上的运动轨迹（见图3）。

图3 圆柱螺旋线

3.4分度圆

圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆，其半径以r表示。对于螺旋线样板，此圆的半径为给定值。

3.5螺旋角

在圆柱面上，圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的角（规定它大于等于0°而小于90°）称为螺旋角。在分度圆柱上的螺旋角称为分度圆螺旋角，以β表示（见图4），在基圆柱上的螺旋角称为基圆螺旋角，以β_b表示。

 

图4分度圆螺旋角

3.6导程

圆柱面上的一条螺旋线与该圆柱面上的一条直母线的两个相邻交点之间的距离（见图5），以P_Z表示。

 

图5 导程

3.7螺旋线总偏差

在被测圆柱面上螺旋线评定范围内，包容实际螺旋线的最近的两条理论螺旋线（图中点划线）间的端面距离，以F_β表示（见图6a）。

3.8平均螺旋线

在被测圆柱面上螺旋线评定范围内，由实际螺旋线按‘最小二乘法’确定的回归直线（图中虚线）（见图6b）。

3.9螺旋线形状偏差

在被测圆柱面上螺旋线评定范围内，包容实际螺旋线且与平均螺旋线平行的最近的两条直线间的端面距离，以f_fβ表示（见图6b）.

3.10螺旋线倾斜偏差

在被测圆柱面上，过评定范围两端交平均螺旋线A、B两点的两条理论螺旋线间的差值以f_Hβ表示（见图6c）。

 

图6螺旋线误差

3.11螺旋角偏差

在分度圆柱上测得的螺旋角实际值β_s与设计值β（或标称值）之差，以△β表示：

 

△β=β_s-β

以坐标法测量时，用回归分析法，△β的计算公式如下：

 

式中：θ_i——第i个展开角，（°）;

——与第i个展开角相应的导程偏差，mm；

n——采样点数；

β——分圆螺旋角，（°）

r——分圆半径，mm。

用比较法测量时，△β以下式计算：

 

式中： ——螺旋线倾斜偏差，mm；

——螺旋线评定范围内的轴向测量长度，mm；

β——分圆螺旋角，（°）。

4型式与尺寸

4.1螺旋线样板可设计成整体式或镶嵌式。

4.2螺旋线样板工作面必须为渐开螺旋面。

4.3螺旋线样板分为一等样板和二等样板两个等级。

4.3.1一等样板应具有0°齿向和相同设计角度的左旋和右旋螺旋线各一条，齿宽大于等于90mm；应从基圆开始画出齿廓偏差曲线，渐开线展开长度要求见表1。

表1渐开线展开长度要求

4.3.2二等样板应具有相同设计角度的左旋和右旋螺旋线各一条，齿宽大于等于60mm；应从基圆展开10mm处画出齿廓偏差曲线，渐开线展开长度大于10mm。

4.4样板规格尺寸

样板主要尺寸见表2。

表2样板主要尺寸

同时允许使用根据生产需要特制的其他尺寸样板。

5技术要求

5.1样板渐开螺旋面

5.1.1样板渐开螺旋面螺旋线形状偏差f_fβ和渐开线形状偏差f_fβ应符合表3规定。

表3螺旋线形状偏差f_fβ和渐开线形状偏差f_fβ

5.1.2样板螺旋角偏差应不大于±1′。在齿高方向，距离分度圆柱±1mm范围内均应符合要求。

5.1.3距齿宽两端各5mm范围内螺旋线形状偏差可放宽到表3规定的2倍。

5.1.4齿根部渐开线展开长5mm范围内渐开线形状偏差不大于表3规定的3倍。

5.2样板表面粗糙度Rα应符合表4规定。

表4样板表面粗糙度

5.3样板顶尖孔应符合表5规定。

表5顶尖孔误差

6其他要求

6.1样板应采用性能稳定的材料制造，如铬钨锰钢（CrWMn）或轴承钢（GCr15）等。

6.2样板工作面硬度不低于60HRC。

6.3样板在淬火处理后，应时行冰冷处理、消除应为处理及去磁处理。

6.4样板热处理后应将顶尖孔内的残余物质彻底清洗干净，避免日后产生锈蚀无法使用。

6.5样板非工作面应进行防锈处理。

6.6样板在三个检定周期内，其螺旋角变化量不应超出检定规程规定的不确定度范围。

7验收规则

7.1样板工作面不应有锈蚀、碰伤、划痕等影响使用的外观缺陷，漆表面不应有脱落现象。

7.2样板出厂时应具有出厂检验合格证。合格证上应注明样板螺旋角、形状偏差、芯轴外圆相对顶尖孔的全跳动及样板等级。

7.3样板使用前，应送到上级计量部门进行检定。计量部门应根据本标准及相应检定规程确定样板准确度等级，并给出必要参数。

8标记、包装和保质期

8.1样板标记

a)制造厂名或商标；

b)螺旋角及分圆半径标称值

c)齿面记号；

d）产品序号、编号和出厂日期。

8.2包装

8.2.1样板表面应进行防锈处理。

8.2.2样板及单独购买的样板应具有独立包装箱，包装箱正面应具有如下标志：

a)产品名称；

b）制造厂；

c)防潮、防震标记；

d)样板编号。

8.3保质期

8.3.1用户在购买样板时，应自行验收外观质量。不合格时，一般应在两个月内及时提出更换。

8.3.2样板经检定不合格时，用户用在自购买之日起一年内向生产厂提出。