4齒輪坯的精度
本章論述的基準(zhǔn)軸線、用來確定它的基準(zhǔn)面以及其他相關(guān)的基準(zhǔn)面的選擇并給予充分明確的規(guī)定效扫。
有關(guān)齒輪輪齒精度（齒廓偏差、相鄰齒距偏差等等）的參數(shù)的數(shù)值直砂，只有明確其特定的旋轉(zhuǎn)軸線時才有意義计侯。當(dāng)測量時齒輪圍繞其旋轉(zhuǎn)的軸如有改變，則這些參數(shù)測量值也將改變蜀梢。因此在齒輪的圖紙上必須把規(guī)定輪齒公差的基準(zhǔn)軸線明確表示出來傻当，事實(shí)上所有整個齒輪的幾何形狀均以其為準(zhǔn)。
齒輪坯的尺寸偏差和齒輪箱體的尺寸偏差對于齒輪副的接觸條件和運(yùn)行狀況有著極大的影響颗用。由于在加工齒輪坯和箱體時保持較緊的公差堤型，比加工高精度的輪齒要經(jīng)濟(jì)得多。因此應(yīng)首先根據(jù)擁有的制造設(shè)備的條件纬惶，盡量使齒輪坯和箱體的制造公差保持最小值子宵。這種辦法，可使加工的齒輪有較松的公差诽闲，從而獲得更為經(jīng)濟(jì)的整體設(shè)計彪性。
4.1 基準(zhǔn)軸線與工作軸線之間的關(guān)系
基準(zhǔn)軸線是制造者（和檢測者）用來對單個零件確定輪齒幾何形狀的軸線，設(shè)計者的責(zé)任是確笨魄耄基準(zhǔn)軸線得到足夠清楚和精確的確定稍记，從而保證齒輪相應(yīng)于工作軸線的技術(shù)要求得以滿足。
滿足此要求的最常用的方法是確定基準(zhǔn)軸線使其與工作軸線重合峡竣，即將安裝面作為基準(zhǔn)面
然而靠抑，在一般情況下首先需確定一個基準(zhǔn)軸線，然后將其他所有的軸線（包括工作軸線及可能還有一些制造軸線）用適當(dāng)?shù)墓钆c之相聯(lián)系适掰，在此情況下颂碧，公差鏈中所增加的鏈節(jié)的影響應(yīng)該考慮進(jìn)去。
4.2 確定基準(zhǔn)軸線的方法
一個零件的基準(zhǔn)軸線是用基準(zhǔn)面來確定的类浪，有三種基本方法實(shí)現(xiàn)它：
4.2.1 第1種方法 如圖1所示载城，用兩個“短的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個圓心來確定軸線上的兩個點(diǎn)。
4.2.2 第2種方法 如圖2所示费就，用一個“長的”圓柱或圓錐形的面來同時確定軸線的位置和方向诉瓦。孔的軸線可以用與之相匹配正確地裝配的工作芯軸的軸線來代表力细。
4.2.3 第3種方法 如圖3所示睬澡，軸線的位置用一個“短的”圓柱形基準(zhǔn)面上的一個圓的圓心來確定，而其方向則用垂直于此軸線的一個基準(zhǔn)端面來確定眠蚂。
如果采用第1或第3種方法煞聪，其圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面必須是軸向很短的斗躏，以保證它們自己不會單獨(dú)確定另一條軸線。在第3種方法中证摩，基準(zhǔn)面的直徑應(yīng)該越大越好树颖。
在與小齒輪做成一體的軸上常常用一段需安裝大齒輪的地方，此安裝面的公差值必須選擇得與大齒輪的質(zhì)量要求相適應(yīng)诡亥。
注：A和B是預(yù)定的軸承安裝表面。
圖1 用兩個“短的”基準(zhǔn)面確定基準(zhǔn)軸線
圖2 用一個“長的”基準(zhǔn)面確定基準(zhǔn)軸線 圖3用一個圓柱和一個端面確定基準(zhǔn)軸線
4.3 中心孔的應(yīng)用
在制造和檢測時，對待與軸做成一體的小齒輪最常用也是最滿意的方法蜒媳，是將該零件安置于兩端的頂尖上跷缀。這樣，兩個中心孔就確定了它的基準(zhǔn)軸線古贡，齒輪公差及（軸承）安裝面的公差均須相對于此軸線來規(guī)定（見圖4）那捍，而且很明顯，安裝面相對于中心孔的跳動公差必須規(guī)定很緊的公差值（見4.6）签党。
務(wù)必注意中心孔60°接觸角范圍內(nèi)應(yīng)對準(zhǔn)成一直線槐滔。
4.4 基準(zhǔn)面的形狀公差
基準(zhǔn)面的要求精度取決于：
——規(guī)定的齒輪精度，這些面的極限值應(yīng)確定得大大緊于單個輪齒的極限值谒所；
——這些面的相對位置热康，一般地說，跨距占齒輪分度圓直徑的比例越大劣领，給定的公差可以越松姐军。
這些面的精度要求，必須在零件圖上規(guī)定尖淘。
所有基準(zhǔn)面的形狀公差不應(yīng)大于表1中所規(guī)定的數(shù)值奕锌。公差應(yīng)減至最小。
圖4 用中心孔確定基準(zhǔn)軸線
表1 基準(zhǔn)面與安裝面的形狀公差
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確定軸線的基準(zhǔn)面 |
公差項(xiàng)目 |
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圓度 |
圓柱度 |
平面度 |
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兩個“短的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面 |
0.04(L/b)Fβ或0.1Fp
取兩者中之小值 |
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一個“長的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面 |
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0.04(L/b)Fβ或0.1Fp
取兩者中之小值 |
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一個短的圓柱面
和一個端面 |
0.06Fp |
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0.06(Dd/b) Fβ |
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注：齒輪坯的公差應(yīng)減至能經(jīng)濟(jì)地制造的最小值歇攻。 |
4.5 工作及制造安裝面的形狀公差
工作安裝面的形狀公差，不應(yīng)大于表1中所給定的數(shù)值梆造。如果用了另外的制造安裝面時，應(yīng)采用同樣的限限制葬毫。
4.6 工作軸線的跳動公差
如果工作安裝面被選擇為基準(zhǔn)面镇辉，則不涉及本條。當(dāng)基準(zhǔn)軸線與工作軸線并不重合時讥捧，則工作安裝面相對于其準(zhǔn)軸線的跳動必須在圖樣上予以控制娶恕。跳動公差不應(yīng)大于表2中規(guī)定的數(shù)值揖漫。
表2 安裝面的跳動公差
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確定軸線的基準(zhǔn)面 |
跳動最（總的指示幅度） |
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徑向 |
軸向 |
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僅指圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面 |
0.05(L/b) Fβ或0.3 Fp
取兩者中之大值 |
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一個圓柱基準(zhǔn)面和一個端面基準(zhǔn)面 |
0.3 Fp |
0.2(Dd/b) Fβ |
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注：齒輪坯的公差應(yīng)減至能經(jīng)濟(jì)地制造的最小值。 |
4.7 齒輪切削和檢測時使用的安裝面
在制造中篓释，切削輪齒使其達(dá)到規(guī)定的公差以及在檢測時垄坡，測量其實(shí)際偏差使測量值有足夠的精確度，十分重要的一點(diǎn)是在制造中檢測過程中采璧，齒輪的安裝應(yīng)使其旋轉(zhuǎn)的實(shí)際軸線盡可能地與圖樣上規(guī)定的基準(zhǔn)線相接近琼葫。
除非在制造和檢測中用不定期安裝齒輪的安裝面就是基準(zhǔn)面，否則這些安裝面相對于基準(zhǔn)軸線的位置也必須予以控制馋顶。表2中所給的數(shù)值可作為這些面合適的公差值蚯巍。為了獲得最高的精度，如制造高質(zhì)量齒輪時所做的麻彬，將跳動“高點(diǎn)”的位置和數(shù)值標(biāo)記在基準(zhǔn)面的附近浅涛，在每一步找正時，重復(fù)其相當(dāng)?shù)奶鴦恿俊?/DIV>
在制造齒輪坯的嚴(yán)格過程控制中窍各，要應(yīng)用精確的膨脹式芯軸以齒輪坯的中心定位恤锣，要應(yīng)用一適當(dāng)?shù)膴A具以支承齒輪坯使之在限定的跳動量內(nèi)，還要用高質(zhì)量的齒輪加工機(jī)床全封，在齒輪加工機(jī)床上马昙，齒輪坯的位置只須對一批工件中的首件進(jìn)行檢查。這個步驟是大批量加工齒時的典型步驟售貌。
對于高精度齒輪给猾，必須設(shè)置專門的基準(zhǔn)面（見圖5）。對于很高精度的齒輪（例如果GB/T 10095.1的4級精度或更高）颂跨，齒輪加工前需裝在軸上敢伸，在這種情況下，軸頸可用作基準(zhǔn)面恒削。
4.8 齒頂圓柱面
設(shè)計都應(yīng)適當(dāng)選擇頂圓直徑的公差以保證最小限度的設(shè)計重合度池颈，同時又具有足夠的面隙。如果把齒頂圓柱面作為基準(zhǔn)面钓丰，上述數(shù)值仍可用作尺寸公差躯砰，而其形狀公差不應(yīng)大于表1中的適當(dāng)數(shù)值。
4.9 公差的組合
當(dāng)工作軸線與基準(zhǔn)軸線重合時携丁，或可直接從工作軸線來規(guī)定公差時琢歇，可應(yīng)用表2的公差。不是這種情形時拿详，則兩者之間存在著一公差鏈拭牌，此時就需要把那些表1和表2中的單項(xiàng)公差數(shù)值適當(dāng)減小。減小的程度取決于該公差鏈排列，一般大致與n的平方根成正比方占，其中n為公差鏈中的鏈節(jié)數(shù)泡愉。
圖5 高精度齒輪帶有基準(zhǔn)面
對于很高精度的齒輪升院，通常需要先把齒輪裝到軸上然后再精加工輪齒锄灾。如果做不到時，可將裝配后的齒輪匠借，在其基準(zhǔn)面上測量跳動量覆霹，用此法來表明所要求的總的齒輪精度已經(jīng)達(dá)到。這種測量不僅能發(fā)現(xiàn)由于所有工作安裝面的綜合跳動所導(dǎo)致的誤差旭手，而且還能發(fā)現(xiàn)由于裝在軸上的任何軸承圈的跳動所導(dǎo)致的誤差家么。
4.10 其他齒輪的安裝面
在與小齒輪做成一體的軸上，常常有一段安裝一個大齒輪汁掠。這時大齒輪安裝面的公差應(yīng)妥善考慮大齒輪輪齒的質(zhì)量要求所進(jìn)行選擇略吨。常用的適當(dāng)辦法是相當(dāng)于已經(jīng)確定的基準(zhǔn)軸線規(guī)定允許的跳動量。
4.11 基準(zhǔn)面
基準(zhǔn)面是這樣的（軸向和徑向的）基準(zhǔn)帶考阱，它們應(yīng)加工得與齒輪坯的實(shí)際軸孔翠忠、軸頸和肩部完全同心（見圖5）。
當(dāng)安裝在齒輪機(jī)床上加工時乞榨，或安裝在檢測儀上時以及最后在使用中安裝時秽之，用它們可以進(jìn)行找正。對于更高精度的工件吃既，基準(zhǔn)面還須進(jìn)行校驗(yàn)考榨，對其跳動的高點(diǎn)，要標(biāo)明其量值和位置鹦倚。這個高點(diǎn)以及它的量值河质，在加工過程的每一步找正中均應(yīng)復(fù)現(xiàn)出來，以保證很高精度齒輪的要求震叙。
但是掀鹅，很多校驗(yàn)齒輪裝置是小批量生產(chǎn)的。在些情況下媒楼，裝在齒輪加工機(jī)床上的齒輪的位置出蛾，在切削之前都必須校驗(yàn)，是校驗(yàn)每件齒輪坯還是部分校驗(yàn)观哲，取決于齒輪制造者的經(jīng)驗(yàn)掏躬。對于中等精度的齒輪。齒頂圓柱面的一部分可用來作為徑向基準(zhǔn)面担戏，而軸向位置則可用齒輪切削時的安裝面進(jìn)行校驗(yàn)续疲。
