齿轮坯的精度

有关齿轮轮齿精度(齿廓偏差、相邻齿距偏差等)的参数的数值，只有明确其特定的旋转轴线时才有意义。当测量时齿轮围绕其旋转的轴如有改变，则这些参数测量值也将改变。因此在齿轮的图纸上必须把规定轮齿公差的基准轴线明确表示出来，事实上所有整个齿轮的几何形状均以其为准

齿轮坯的尺寸偏差和齿轮箱体的尺寸偏差对于齿轮副的接触条件和运行状况有着极大的影响。由于在加工齿轮坯和箱体时保持较紧的公差，比加工高精度的轮齿要经济得多，因此应首先根据拥有的制造设备的条件，尽量使齿轮坯和箱体的制造公差保持最小值。这种办法，可使加工的齿轮有较松的公差，从而获得更为经济的整体设计

基准轴线与工作轴线之间的关系

基准轴线是制造者(和检验者)用来对单个零件确定轮齿几何形状的轴线，设计者的责任是确保基准轴线得到足够清楚和精确的确定，从而保证齿轮相应于工作轴线的技术要求得以满足

满足此要求的最常用的方法是确定基准轴线使其与工作轴线重合，即将安装面作为基准面

然而，在一般情况下首先需确定一个基准轴线，然后将其他所有的轴线(包括工作轴线及可能还有一些制造轴线)用适当的公差与之相联系，在此情况下，公差链中所增加的链节的影响应该考虑进去

确定基准轴线的方法

一个零件的基准轴线是用基准面来确定的，有三种基本方法实现

(1)第1种方法

如图1所示，用两个“短的”圆柱或圆锥形基准面上设定的两个圆的圆心来确定轴线上的两个点

图1  轴齿轮应用公差示例

(2)第2种方法

如图2所示，用一个“长的”圆柱或圆锥形的面来同时确定轴线的位置和方向。孔的轴线可以用与之相匹配正确地装配的工作芯轴的轴线来代表

图2  齿轮应用公差示例

(3)第3种方法

如图3示，轴线的位置用一个“短的”圆柱形基准面上的一个圆的圆心来确定，而其方向则用垂直于此轴线的一基准端面来确定

图3  “短的”圆柱形基准面的应用公差示例

如果采用第1种或第3种方法，其圆柱或圆锥形基准面必须是轴向很短的，以保证它们自己不会单独确定另一条轴线。在第3种方法中，基准端面的直径应该越大越好

一根与小齿轮做成一体的轴常常有一段需安装大齿轮的地方，此安装面的公差值，必须选择得与大齿轮的质量要求相适应

中心孔的应用

在制造和检验时，对待与轴做成一体的小齿轮最常用也是最满意的方法，是将该零件安置于两端的顶尖上，这样，两个中心孔就确定了它的基准轴线，齿轮公差及(轴承)安装面的公差均须相对于此轴线来规定(见图4)，而且很明显，安装面相对于中心孔的跳动公差必须规定很紧的公差值

务必注意中心孔60°接触角范围内应对准成一直线

图4  用中心孔确定基准轴线

基准面的形状公差

基准面的要求精度取决于：

① 规定的齿轮精度，这些面的极限值应确定得大大紧于单个轮齿的极限值；

② 这些面的相对位置，一般地说，跨距占轮齿分度圆直径的比例越大，给定的公差可以越松

这些面的精度要求，必须在零件图上规定

所有基准面的形状公差不应大于表1中所规定的数值。公差应减至最小。

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基准面与安装面的形状公差

确定轴线的基准面

公 差 项 目

圆  度

圆 柱 度

平 面 度

两个“短的”圆柱

或圆锥形基准面

0.04(L/b)F_β或0.1F_p

取两者中之小值

一个“长的”圆柱

或圆锥形基准面

0.04(L/b)F_β或0.1_Fp

取两者中之小值

一个短的圆柱面和一个端面

0.06F_p

0.06(D_d/b)F_β

工作及制造安装面的形状公差

工作安装面的形状公差，不应大于表1中所给定的数值。如果用了另外的制造安装面时，应采用同样的限制

工作轴线的跳动公差

如果工作安装面被选择为基准面，则不涉及本条。当基准轴线与工作轴线并不重合时，则工作安装面相对于基准轴线的跳动必须在图纸上予以控制。跳动公差不应大于表2中规定的数值

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　安装面的跳动公差

确定轴线的基准面

跳动量(总的指示幅度)

径向

轴向

仅圆柱或圆锥形基准面

0.15(L/b)F_β或0.3F_p取两者中之大值

一圆柱基准面和一端面基准面

0.3F_p

0.2(D_d/b)F_β

注：齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值。