GB Z 18620.3-2008 圆柱齿轮.检验实施规范.第3部分 齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验.pdf

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1、ICS 21200J 17 a园中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GBZ 1 86203-2008ISOTR 1 00643：1 996代替GBZ 1862032002圆柱齿轮检验实施规范第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验Cylindrical gears-Code of inspection practice-Part 3：Recommendations relative to gear blanks，shaft centre distance and parallelism of axes2008-03-3 1发布(IS0TR 10064-3：1996，IDT)宰瞀徽鬻瓣警糌

2、瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”。GBZ 186203-2008ISOTR 100643：1996目 次前言ISO前言1 范围”l2规范性引用文件13符号和定义14齿轮坯的精度”25中心距和轴线的平行度5参考文献8GBZ 186203-2008I$0TR 100643：1996前 言GBZ 18620圆柱齿轮检验实施规范包括下列四部分；第1部分：轮齿同侧齿面的检验；第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验；第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验；第4部分：表面结构和轮齿接触斑点的检验。本部分是GBZ 18620的第3部分。本部分等同采用ISOTR 100643：1996圆柱

3、齿轮检验实施规范第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的推荐文件(英文版)。本部分等同翻译ISOTR 100643：1996。为便于使用，本部分作了下列编辑性修改：按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改；用小数点“”代替作为小数点的“，”；对ISOTR 100643：1996引用的其他国际标准中，有被等同采用为我国标准的，用我国标准代替对应的国际标准，未被等同采用为我国标准的直接引用国际标准。本部分是对GBZ 1862032002圆柱齿轮检验实施规范第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的修订。与GBZ 1862032002相比，主要内容修改如下：对部分条款的文字表述作了修改。本部分由中国机械工

4、业联合会提出。本部分由全国齿轮标准化技术委员会归口。本部分起草单位：郑州机械研究所、机械科学研究总院。本部分主要起草人：张元国、明翠新、张民安、历始忠、王长路、王琦、杨星原、陈爱闽、林太军、许洪基。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GBZ 1862032002GBZ 186203-2008ISOTR 100643：1996ISO前言ISO(国际标准化组织)是由各国标准化团体(ISO成员团体)组成的世界性的联合会，制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成，各成员团体若对某技术委员会已确立的标准项目感兴趣，均有权参加该委员会的工作，与ISO保持联系的各国际组织(官方的或非官方的)也可参加

5、有关工作。在电工技术标准化方面，ISO与国际电工委员会(IEC)保持密切合作关系。技术委员会的主要任务是制定国际标准，但是在特殊情况下，技术委员会可以建议发布下列类型之一的技术报告(TR)：第1种类型 当经过反复努力仍未获得为发布一个国际标准所需要的支持；第2种类型当该项目尚处于技术发展中，或者由于种种原因，只有在将来而不是目前有可能同意成为国际标准l第3种类型技术委员会收集到不同于正常发布的国际标准的资料(例如，适应当前的工艺水平)。第1种类型和第2种类型的技术报告，在发布后的三年内应进行复审，以确定它们能否转成国际标准；第3种类型的技术报告，不一定要复审。一直用到所提供的资料不再认为有用或

6、有效时为止。ISOTR 100643是属于第3种类型的技术报告，它是由IsoTc 60齿轮技术委员会制定的。ISO 1328：1975除了包括定义和轮齿要素的偏差和允许值外，还提供了相关的检验方法方面的意见。在修订ISO 1328：1975的过程中，一致同意把齿轮检验方法方面的描述和意见，应该提高到现代的技术水平。由于内容的增加以及其他考虑，技术委员会决定将相关的段落作为第3种类型的技术报告，分册发布。同时还决定，除了本技术报告外，在第2章中所列的规范性引用文件以及附录B中所列的文献等一系列文件，应该作为指导性资料。ISOTR 10064，在总标题“圆柱齿轮检验实施规范”下包括下列部分：第1部

7、分：轮齿同侧齿面的实验I第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验；第4部分：表面结构和轮齿接触斑点的检验。GBZ 186203-2008ISOTR 100643：1996圆柱齿轮检验实施规范第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验1范围本部分对齿轮坯、中心距的尺寸偏差和轴线平行度提供了推荐数值。本部分中所列的数值不应认为是严格的质量准则，而是对钢制或铁制的齿轮在商订相互的协议时，作为一个指导。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBZ 18620的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容

8、)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 1356-2001通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓(idt ISO 53：1998)GBT 1357一1987渐开线圆柱齿轮模数(neq ISO 54：1977)GBT 18001 1997极限与配合基础第1部分：词汇(neq ISO 2861：1988)GBT 1009512008圆柱齿轮 精度制 第1部分；轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值(ISo 1328-1：1995，IDT)GBT 1009522008圆柱齿轮精度制第2部分：

9、径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值(ISO 13282：1997，IDT)3符号和定义31符号单项要素测量所用的偏差符号，用小写字母(如，)加上相应的下标组成；而表示若干单项要素偏差组合的“总”偏差所用的符号，采用大写字母(如F)加上相应的下标组成。中心距齿宽基准面直径安装面直径轴线平面内的轴线平行度偏差垂直平面上的轴线平行度偏差螺旋线总偏差齿距累积总偏差较大的轴承跨距公差链中的链节数一一一一阻阻阻哪一。o矾既白耶耳L。cnz 186203-2008ISOTR 10064-3：199632术语和定义321工作安装面是用来安装齿轮的面。322工作轴线是指齿轮在工作时绕其旋转的轴线，它是由工作安

10、装面的中心确定的。工作轴线只有在考虑整个齿轮组件时才有意义。323基准面是用来确定基准轴线的面。324基准轴线是由基准面中心确定的。齿轮依此轴线来确定齿轮的细节，特别是确定齿距、齿廓和螺旋线的公差。325制造安装面是齿轮制造或检测时用来安装齿轮的面。4齿轮坯的精度本章论述基准轴线，用来确定它的基准面以及其他相关的基准面的选择并给予充分明确的规定。有关齿轮轮齿精度(齿廓偏差、相邻齿距偏差等等)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舳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

11、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。41基准轴线与工作轴线之间的关系基准轴线是制造者(和检测者)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

12、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。42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它。421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。422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。423第3种方法：如图3所示，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

13、个基准端面来确定。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。在与小齿轮做成一体的轴上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。GBZ 186203-20081SOTR 100643：1996广叫r 确-LL,_L_ LurilI注：和B是预定的轴承安装表面。图1 用两个“短的”基准面确定基准轴线图2用一个“长的”基准面确定基准轴线 图3用一个圆柱面和一个端面确定基准轴线43中心孔的应用对和轴做成一体的小齿轮在制造和检测时，最常用也是最满意的方法，是将

14、该零件安装于两端的顶尖上。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确定(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得很紧(见46)。务必注意中心孔60。接触角范围内应对准成一直线。44基准面的形状公差基准面的要求精度取决于：规定的齿轮精度，基准面的极限值要规定得比单个轮齿的极限值紧得多；这些面的相对位置，一般来说，跨距占齿轮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l中所规定的数值。公差应减至最小。图4用中心孔确定基准轴线GBZ 186203-20081SOTR 1

15、00643：1996表1 基准面与安装面的形状公差公差项目确定轴线的基准面圆度 圆柱度 平面度两个“短的”圆柱或 o04(Lb)唧或01Fp圆锥形基准面 取两者中之小值一个“长的”圆柱或 o04(Lb)Fp或01 FD圆锥形基准面 取两者中之小值一个短的圆柱面和个端面 006Fp 006(Ddb)n注：齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值。45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l中所给定的值数。如果用其他的制造安装面时，应采用同样的限制。46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不重合时，工作安装面相对于基准轴线的跳动必须在

16、图样上予以控制。跳动公差不大于表2中规定的数值。表2安装面的跳动公差跳动量(总的指示幅度)确定轴线的基准面径 向 轴 向015(Lb)n或03 F。仅指圆柱或圆锥形基准面取两者中之大值一个圆柱基准面和一个端面基准面 03FP 02(Ddb)FB注：齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值。47齿轮切削和检测时使用的安装面在制造中，切削轮齿使其达到规定的公差，在检测时，测量其实际偏差使测量值有足够的精确度。重要的一点是在制造和检测过程中，齿轮的安装应使其实际旋转轴线与图样上规定的基准轴线相接近。除非在制造和检测中用来安装齿轮的安装面就是基准面，否则这些安装面相对于基准轴线的位置要予以控制。表2中所

17、给的数值可作为这些面的公差值。为了获得最高的精度，如在制造高质量齿轮时，将跳动“高点”的位置和数值标记在基准面的附近，在每一步找正时，重复其相当的跳动量。在制造齿轮坯的严格过程控制中，使用精确的膨胀式芯轴并以齿轮坯的中心定位，使用一适当的夹具支承齿轮坯使其跳动量在限定的范围内，还要用高质量的齿轮加工机床，对于一批工件，在齿轮加工机床上只须对首件齿轮坯的位置进行检查。这个步骤是大批量加工齿轮时的典型步骤。对于高精度齿轮，要设置专门的基准面(见图5)。对于很高精度的齿轮(例如GBT 100951的4级精度或更高)，齿轮加工前需装在轴上，在这种情况下，轴颈可用作基准面。GBZ 186203-2008

18、1SOTR 100643：1996圈5高精度齿轮带有基准面48齿顶圆柱面设计者应适当选择顶圆直径的公差以保证最小的设计重合度，同时又具有足够的顶隙。顶圆柱面作为基准面，上述数值仍可用作尺寸公差，而其形状公差不应大于表1中的数值。49公差的组合当工作轴线与基准轴线重合时，或可直接用工作轴线来规定公差时，可应用表2的公差。情形时，则两者之间存在着一公差链，此时就需要把表1和表2中的单项公差数值适当减小。度取决于该公差链的排列，一般大致与n的平方根成正比。其中n为公差链中的链节数。如果把齿不是这种减小的程对于很高精度的齿轮，通常需要先把齿轮装到轴上然后再精加工轮齿。如果做不到时，可将装配后的齿轮，在

19、其基准面上测量跳动量，用此法来表明所要求的总的齿轮精度已经达到。这种测量不仅能发现由于所有工作安装面的综合跳动所导致的误差，而且还能发现由于装在轴上的任何轴承圈的跳动所导致的误差。410其他齿轮的安装面在与小齿轮做成一体的轴上，常常有一段安装一个大齿轮。这时大齿轮安装面的公差在考虑大齿轮轮齿的质量要求后进行选择。常用的办法是根据已经确定的基准轴线规定允许的跳动量。411基准面基准面是这样的(轴向和径向的)基准带。它们应加工得与齿轮坯的实际轴孔、轴颈和肩部完全同心(见图5)。当安装在齿轮机床上精加工时，或安装在检测仪上时，以及最后在使用中安装时，用它们可以进行找正。对于更高精度的工件，基准面还须

20、进行校验，对其跳动的高点，要标明其量值和位置。这个高点以及它的量值，在加工过程的每一步找正中均应复现出来，以保证很高精度齿轮的要求。但是，很多齿轮是小批量生产的。在此情况下，装在齿轮加工机床上的齿轮的位置，在切削之前都必须校验，是校验每件齿轮坯还是部分校验，取决于齿轮制造者的经验。对于中等精度的齿轮，齿顶圆柱面的一部分可用来作为径向基准面，而轴向位置则可用齿轮切削时的安装面进行校验。5 中心距和轴线的平行度设计者应对中心距n和轴线的平行度两项偏差选择适当的公差。公差值的选择应按其使用要求能保证相啮合轮齿间的侧隙和齿长方向正确接触。提供在装配时调整轴承位置的设施，可能是达到高精度要求最为有效的技

21、术措施。然而，在很多情况下，其成本之高昂很难令人接受。5GBZ 1862032008SOTR 10064-3 1 199651中心距允许偏差中心距公差是指设计者规定的允许偏差，公称中心距是在考虑了最小侧隙及两齿轮的齿顶和其相啮的非渐开线齿廓齿根部分的干涉后确定的。在齿轮只是单向承载运转而不经常反转的情况下，最大侧隙的控制不是一个重要的考虑因素，此时中心距允许偏差主要取决于重合度的考虑。在控制运动用的齿轮中，其侧隙必须控制。当轮齿上的负载常常反向时，对中心距的公差必须很仔细地考虑下列因素：轴、箱体和轴承的偏斜；由于箱体的偏差和轴承的间隙导致齿轮轴线的不一致，由于箱体的偏差和轴承的间隙导致齿轮轴线

22、的错斜；安装误差轴承跳动；温度的影响(随箱体和齿轮零件问的温差，中心距和材料不同而变化)；旋转件的离心伸胀；其他因素，例如润滑剂污染的允许程度及非金属齿轮材料的溶胀。当确定影响侧隙偏差的所有尺寸的公差时，应该遵照GBZ 186202中关于齿厚公差和侧隙的推荐内容。高速传动装置中心距公差的选择，还有其他考虑，不在本部分的范围之内。齿轮传动中，有一个齿轮带动若干个齿轮(或反过来)的情形，例如行星齿轮传动中有若干个行星轮，又如在全桥驱动车的分动器或动力输出齿轮，在此情况下，为了使所有的啮合得到适当的负荷分配并有正确的工作条件，需要限制中心距的允许偏差。这种条件，要求对工作和制造的限制条件作详细的研究

23、，不属于本部分的范围。52轴线平行度公差由于轴线平行度偏差的影响与其向量的方向有关，对“轴线平面内的偏差”，。和“垂直平面上的偏差”，。作了不同的规定(见图6)。“轴线平面内的偏差”，。是在两轴线的公共平面上测量的，这公共平面是用两轴承跨距中较长的一个L和另一根轴上的一个轴承来确定的，如果两个轴承的跨距相同，则用小齿轮轴和大齿轮轴的一个轴承。“垂直平面上的偏差”L。是在与轴线公共平面相垂直的“交错轴平面”上测量的。每项平行度偏差是以与有关轴轴承间距离L(“轴承中间距”L)相关连的值来表示的，见图6。轴线平面内的轴线偏差影响螺旋线啮合偏差，它的影响是工作压力角的正弦函数，而垂直平面上的轴线偏差的

24、影响则是工作压力角的余弦函数。可见一定量的垂直平面上偏差导致的啮合偏差将比同样大小的平面内偏差导致的啮合偏差要大2倍-3倍。因此，对这两种偏差要素要规定不同的最大推荐值。图6轴线平行度偏差GBZ 186203-2008ISOTR 10064-3：199653轴线偏差的推荐最大值a) 垂直平面上偏差f。B的推荐最大值为：。一os(鲁)Feb)轴线平面内偏差。的推荐最大值为：GBZ 18620。3-2008ISOTR 10064-3：19968参考文献1ISO 701：1998 International gear notation-Symbols for geometrical data2ISO

25、 1101：1983 Technical drawings-Geometrical tolerancing-Tolerancing of form，orientation。iocation and runoutGeneralities，definitions，symbols，indications oil drawings3ISO 11221：1998 Glossary of gears termsPart 1：Geometrical definitions4 ISO 5459：1981 Technical drawings-Geometrical tolerancing-Datums and

26、 datum-systerns for geometrical tolerancesEsISOTR 10064-1：1992 Cylindrical gears-Code of inspection practice-Part 1：Inspectionof corresponding flanks of gear teeth6ISOTR 100642：1996 Cylindrical gears-Code of inspection practice-Part 2：Inspectionrelated to radial composite deviations，runout，tooth thickness and backlashE7 ISOTR 100644：1998 Cylindrical gears-Code of inspection practice-Part 4：Recommendations relative to surface roughness and tooth contact pattern checking