GB 10095.1-2001渐开线圆柱齿轮精度检验规范

ICSJ 1721.200 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 cB/T 10095.1-2001 idt ISO 1328-1:1997 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 Cylindrical gears-System of accuracy- Part 1 :Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth 2001一12一17发布 2002一06一01实施 中 华 人 民 共 和 国 国家质 量监督检验检疫总 局 发 布 GB/T 10095.1-2001 目 次 前言 ··················‘·····，··········································“·············，，············“·············”·⋯⋯ I ISO前言 ········‘·····。····，，·············································。······，···················“·······，····一 I IS()引言 ·········‘·.................“··‘.......................‘············，··，”··，·，·“·········“·”·”，”·II 1 范围 ·.................................................····· .............................................................. I 2 引用标准 ···················”·····················，···································”·············“·········“·⋯ 1 3 定义 ·································································”···································⋯⋯ 1 4 符号和术语 ·····································，····”··················································，···⋯⋯ 5 5齿轮精度的结构 ···”····························，，························”，，，····...··················，，···⋯⋯6 65级精度的齿轮偏差允许值的计算式 ···。··········，·”·········。。················“······⋯⋯’二’二’二”’7 7轮齿同侧齿面的精度允许值 ·.......................................................................‘二‘二’‘二’二7 附录A(标准的附录)切向综合偏差的公差·····“·······························，.·⋯⋯’二‘·‘二“·’二’二“‘17 附录B(提示的附录) 齿廓与螺旋线形状偏差和倾斜偏差的数值 ·····················“·“·······⋯⋯ 20 附录C(提示的附录)文献目录 ·······························································⋯⋯’⋯⋯ ‘二27 GB/T 10095.1-2001 前 言 本标准等同采用国际标准ISO 1328-1:1997《圆柱齿轮 ISO精度制 第 1部分:轮齿同侧齿面偏 差的定义和允许值》。技术内容与ISO 1328-1:1997完全相同。 GB/T 10095总标题为《渐开线圆柱齿轮 精度》，由下列部分组成: 第I部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值; 第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值。 在GB/T 10095-1988修订过程中，考虑到标准的实施，同意把有关齿轮检验方法的说明和建议以 指导性技术文件的形式发布。这样，与GB/T 10095的第1部分和第2部分一起，组成一个标准和指导 性技术文件(列于第2章和附录G)的体系。 GB/T 10095.1及GB/T 10095.2代替在技术上被修订过的GB/T 10095-1988, 本标准的附录A是标准的附录，附录B、附录C是提示的附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国齿轮标准化技术委员会归口。 本标准由郑州机械研究所和机械科学研究院共同起草。 本标准主要起草人:张民安、张元国、杨星原、励始忠、陶曼啼、许洪基。 GB/T 10095.1-2001 ISO前言 ISO(国际标准化组织)是世界范围内各国标准团体(ISO成员团体)的联合会。制定国际标准的工 作通常由ISO技术委员会进行。对技术委员会已确立的项目感兴趣的每个成员团体有权参加该委员 会。与ISO有联系的国际组织包括政府的和非政府的团体也可以参与有关工作。ISO在电工技术标准 的各个领域，与国际电工技术委员会(IEC)有紧密的合作。 技术委员会通过的国际标准草案散发给各成员团体进行决，作为一个国际标准的出版物需要至 少75%的成员团体投票认可。 国际标准ISO 1328-1是由ISO/TC60齿轮技术委员会制定的。 ISO 1328-1及ISO 1328-2第1版，废止和代替在技术上被修订的ISO 1328:1975, ISO 1328总标题为“圆柱齿轮 ISO精度制”，由下列部分组成: 第1部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值; 第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值。 附录A是构成完整的ISO 1328-1的一部分。附录B和附录C仅供参考。 ISO引言 ISO 1328:1975中除了给出齿轮要素偏差的定义及允许值外，还提出了适当的检验方法的建议。 在ISO 1328:1975修订过程中，考虑到几个重要方面，同意把有关齿轮检验方法的说明和建议以技 术报告的形式发布。这样，与ISO 1328的第1部分和第2部分一起，组成一个标准和技术报告(列于第2 章 和附录 C)的体系 。 中华 人 民共和 国国 家标 准 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 GB/T 10095.1-2001 idt ISO 1328-1:1997 代替 GB/T 10095-1988 Cylindrical gears-System of accuracy- Part 1:Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth 范围 本标准规定了单个渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面的精度。 本标准规定了轮齿各项精度术语的定义、齿轮精度的结构以及齿距偏差、齿廓总偏差和螺旋线总偏 差的允许值。 本标准仅适用于单个齿轮的每一要素，而不包括齿轮副。 强调指出:本标准的每个使用者，都应非常熟悉GB/Z 18620.1-2002所叙述的方法和步骤。在本 标准的限制范围内，使用其以外的技术是不适宜的。 附录A(标准的附录)给出了切向综合偏差的公差计算式，它是本标准的检验项目，但不是必检 项 目。 附录B(提示的附录)给出了齿廓与螺旋线的形状偏差和倾斜偏差的公差和极限偏差，它有时作为 有用的参数和评定值，但不是必检项目。 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而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/Z 18620.1-2002 圆柱齿轮 检验实施规范 第1部分:轮齿同侧齿面的检验 定义 本章未作说明的符号，参见第4章。 3.1 齿距偏差 3.1.1 单个齿距偏差(几) 在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差(见 图 1)e 3.1.2 齿距累积偏差((F,) 任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差(见图1)。理论上它等于这k个齿距的各单个齿距 偏差的代数和。 注 1 除另有规定，F?值被限定在不大于1/8的回周上评定。因此，F?的允许值适用于齿距数k为 2到小于z/8的 中华人民共和 国国家质f 监督检验检疫总局 2001一12-17批准 2002-06-01实施 Gs/T 10095.1-2001 弧段内。通常，F,<取k=z/8就足够了，如果对于特殊的应用(如高速齿轮)还需检验较小弧段，并规定相应的 k数 3.1.3 齿距累积总偏差(凡) 齿轮同侧齿面任意弧段(k=1至k=z)内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总 幅值 。 在此例中Fpt=凡: 图1 齿距偏差与齿距累积偏差 3.2 齿廓偏差 3.2.1 齿廓偏差 实际齿廓偏离齿廓的量，该量在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。 3. 2.1， 可用长度(LAE) 等于两条端面基圆切线之差 其中一条是从基圆到可用齿廓的外界限点，另一条是从基圆到可用齿 廓的内界限点。 依据设计，可用长度外界限点被齿顶、齿顶倒棱或齿顶倒圆的起始点(点A)限定，在朝齿根方向上， 可用长度的内界限点被齿根圆角或挖根的起始点(点F)所限定。 3.2.1.2 有效长度(LAE) 可用长度对应于有效齿廓的那部分。对于齿顶，其有与可用长度同样的限定(A点)。对于齿根，有效 长度延伸到与之配对齿轮有效啮合的终止点E(即有效齿廓的起始点)。如不知道配对齿轮，则E点为 与基本齿条相啮合的有效齿廓的起始点。 3.2.1.3 齿廓计值范围(L,) 可用长度中的一部分，在L。内应遵照规定精度等级的公差。除另有规定外，其长度等于从E点开 始延伸的有效长度LA:的92%(见图2)0 注2:齿轮设计者应确保适用的齿廓计值范围 对于LAE剩下的8%为靠近齿顶处的L二与L。之差。在评定齿廓总偏差和齿廓形状偏差时，按以下 规则计值: a)使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差必须计人偏差值; b)除另有规定外，对于负偏差，其公差为计值范围L。规定公差的三倍。 注 3:在齿廓形状偏差时，规则a)和 b)以32.1.5中定义的平均齿廓迹线为基准。 3.2-1.4 设计齿廓 符合设计规定的齿廓，当无其他限定时，是指端面齿廓。 注4 在齿廓曲线图中，未经修形的渐开线齿廓迹线一般为直线。在图2中，设计齿廓迹线用点划线表示。 3.2-，.5 被测齿面的平均齿廓 GB/T 10095.1- 2001 设计齿廓迹线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的一条迹线。这条斜直线使得在计值范围 内，实际齿廓迹线对平均齿廓迹线偏差的平方和最小，因此，平均齿廓迹线的位置和倾斜可以用“最小二 乘法”求得。 注 5:平均齿廓是用来确定几 (图 2b)和几。(图Zc)的一条辅助齿廓迹线。 3.2.2 齿廓总偏差(F,) 在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离(见图2a), 3.2.3 齿廓形状偏差(f.) 在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与 平均齿廓迹线的距离为常数(见图2b), 一一·一一Rsfi&s NA,Vkj,:实际齿。 盆平均齿脚 1)设计齿廓:未修形的渐开线 实际齿廓:在减薄区内具有偏向体内的负偏差 u)设计齿廓:修形的渐开线(举例) 实际齿廓:在减薄区内具有偏向体内的负偏差 m)设计齿廓:修形的渐开线(举例) 实际齿廓:在减薄区内具有偏向体外的正偏差 M7$A 』根 齿顶 齿根 齿顶 齿根A E Lo L- L., Lo L- L- 尸碑.分二— L. Lne L- h ! r1"_./ L ?aL?F川 P---P---共 2尸尸一下， + 一户.一 — 一 ???r I I}} 2产尸 r La LAE L- a)齿廓总偏差 L. L?F LAF b)齿廓形状偏差 L., L- L, c)齿廓倾斜偏差 图2 齿廓偏差 4 齿廓倾斜偏差(f..) 在计值范围的两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离(见图2c), Gs/T 10095.1-2001 3.3 螺旋线偏差 3.3.1 螺旋线偏差 在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋线的量。 3,3.1.1 迹线 长度 与齿宽成正比而不包括齿端倒角或修圆在内的长度。 3.3.1.2螺旋线计值范围(LP) 除另有规定外，在轮齿两端处各减去下面两个数值中较小的一个后的“迹线长度”;即5%的齿宽或 等于一个模数的长度。 注 6:齿轮设计者应确保适用的螺旋线计值范围。 在两端缩减的区域中.螺旋线总偏差和螺旋线形状偏差，按以下规则计值: a)使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差，必须计人偏差值; b)除另有规定外，对于负偏差，其允许值为计值范围L，规定公差的三倍。 注7:在分析螺旋线形状偏差时，规则。)和b)以3.3.1.4中定义的平均螺旋线迹线为基准。 3.3.1.3 设计螺旋线 符合设计规定的螺旋线。 注8 在螺旋线曲线图中，未经修形的螺旋线的迹线一般为直线。在图3中，设计螺旋迹线用点划线表示. 3. 3, 1， 4 被测齿面的平均螺旋线 设计螺旋线迹线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的一条迹线。这条斜直线使得在计值范 围内，实际螺旋线迹线对平均螺旋线迹线偏差的平方和最小，因此，平均螺旋线迹线的位置和倾斜可以 用“最小二乘法”求得。 注9:平均螺旋线是用来确定为杯图36)和几杯图3c)的一条辅助螺旋线. 3.3.2 螺旋线总偏差(凡) 在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离(见图3a), 3.I3 螺旋线形状偏差(介) 在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲 线与平均螺旋线迹线的距离为常数(见图3b), 3.3.4 螺旋线倾斜偏差(fu) 在计值范围的两端与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离(见图3c). 3.4 切向综合偏差 3.4-1 切向综合总偏差(F',) 被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位 移的最大差值(见图4) 注 10:在检测过程中，齿轮的同侧齿面处于单面啮合状态(图4). 3.4.2 一齿切向综合偏差(尹) 在一个齿距内的切向综合偏差(见图4), 。.线 .叭广1f V'实际“。 _ _ _ 一 一 一 评 均.旋线 i)设计螺旋线 未修形的螺旋线 实际螺旋线:在减薄区内具有偏向体内的负偏差 11)设计螺旋线:修形的螺旋线(举例) 实际螺旋线:在减薄区内具有偏向体内的负偏差 iii)设计螺旋线:修形的螺旋线(举例) 实际螺旋线 在减薄区内具有偏向体外的正偏差 GB/T 10095.1-2001 vr, } } \-: }-- - J ， Ln 一 日 犷闷飞气_ 一一丁一‘耳 二，怅了落 北止牙 ‘尸弓 Lp 6 a)螺旋总偏差 吕一一一一二一 b b)螺旋线形状偏差 图 3 螺旋线偏差 石一 ~ 一~- Ly b C)螺旋线倾斜偏差 轮齿偏号1 图4 切向综合偏差 4 符号和术语 4.， 齿轮参数和齿轮术语(长度单位:mm) b 齿宽 d 分度圆直径 k 连续的齿距数 m。 法向模数 9， 端面齿距 GB/T 10095.1-2001 z 齿数 A 齿顶倒角或齿顶圆角的起始点 E 有效齿廓的起始点 F 可用齿廓的起始点 LA: 有效长度 LAF 可用长度 L。 齿廓计值范围 L, 螺旋线计值范围 Q 精度等级 ‘ 总重合度 1 基准面 眨 非基准面 4.2 齿轮偏差(单位:um) ff. 齿廓形状偏差 儿， 螺旋线形状偏差 fall 齿廓倾斜偏差 fHoU 螺旋线倾斜偏差 厂。 一齿切向综合偏差 九，， 单个齿距偏差 尸. 切向综合总偏差 F, 齿距累积总偏差 F?” 齿距累积偏差 F。 齿廓总偏差 Fp 螺旋线总偏差 1)这些偏差项目可以是“+”(正)或“一”(负)。 齿轮精度的结构 5，1 精度等级 本标准规定了13个精度等级，其中。级是最高的精度等级，而12级是最低的精度等级。 当文件需叙述齿轮精度要求时，应注明GB/T 10095. 1, 52 偏差的允许值 齿轮的精度等级是通过实测的偏差值与表1~表4规定的数值进行比较后确定的。表中的数值是 用第6章中对5级精度规定的公式乘以级间公比计算出来的。两相邻精度等级的级间公比等于 万，本 级数值除以(或乘以)、/万即可得到相邻较高(较低)等级的数值。5级精度的未圆整的计算值乘以 20. s