如何选择与组合圆弧齿轮的精度？

1.圆弧齿轮精度等级和传动侧隙

本节内容主要摘自GB/T 15753—1995《圆弧圆柱齿轮精度》。此标准适用于平行轴传动的圆弧齿轮及其齿轮副，齿轮的基本齿廓符合GB 12759—1991和JB 929—1967的规定，齿轮模数符合GB/T 1840—1989的规定，法向模数等于1.5～40mm，分度圆直径≤4000mm，有效齿宽≤630mm。对法向模数、分度圆直径和有效齿宽超出此限制的，可参照极限偏差及公差与几何关系式计算得出。对不是GB 12759—1991和JB 929—1967齿廓的圆弧齿轮设计，可参照、套用此标准的相应数据。

圆弧齿轮和齿轮副的精度等级从高到低分为五个（4级，5级，6级，7级，8级）。按照误差的特性及它们对传动性能的主要影响，将圆弧齿轮的各项公差和极限偏差分为三个组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差组）。根据使用的要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级；但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应取相同的精度等级。

圆弧齿轮传动的侧隙由基准齿形决定（表1-15和表1-17），不能依靠加工时刀具的径向变位和改变中心距的偏差来获得各种侧隙的配合。若对齿轮副的侧隙有特殊要求，可设计专用滚刀或在加工时用滚刀切向移位来改变侧隙。对齿轮副的侧隙无特殊要求时，可不检查侧隙数据，只要求齿轮副能灵活转动即可。

2.齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号

齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号见表1-51。本节的定义和代号与渐开线齿轮的相关部分大致相同，故在定义图形中只列出与渐开线齿轮不同的图形，如弦齿深偏差、齿根圆直径偏差、齿轮副的接触迹线、齿轮副接触斑点等。

表1-51 齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号（摘自GB/T 15753—1995）

（续）

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①检查圆是指凸齿或凹齿中部与分度圆同心的圆。

②工作长度b′是指全齿长扣除小齿轮两端修薄长度。

3.圆弧齿轮各项精度指标的分组和选用

圆弧齿轮公差分组及推荐检验组项目见表1-52。

选择圆弧齿轮副各级精度时可根据圆弧齿轮传动的工作情况和圆周速度由表1-53查出。

表1-52 圆弧齿轮公差分组及推荐检验组项目（参照GB/T 15753—1995）

表1-53 圆弧齿轮的精度等级选用表

目前对硬齿面圆弧齿轮可采用高精度硬质合金滚刀刮削、软砂轮（PVC砂轮）珩齿、研磨膏磨合研齿（磨合后必须清洗干净）等手段得到。

为了加速磨合，可采用研磨磨合、电火花磨合或在齿面保证不胶合的情况下，采用低速加载、低粘度润滑的分级快速磨合等。

尽管圆弧齿轮副的磨合可以弥补一些加工误差，但效果是有限的，故在加工时要尽量保证加工精度，不能把磨合作为提高精度的必要手段。

4.各检验项目的公差数值

圆弧齿轮精度标准的公差值与渐开线齿轮标准的公差值有许多相同之处，请参见前面章节渐开线齿轮精度标准中相应的公差值或查GB/T 15753—1995。其余检查项目的公差值见表1-54～表1-65。

表1-54 齿坯公差

① 当三个公差组的精度等级不同时，按最高的精度等级确定公差值。

② 当顶圆不作测量齿深和齿厚的基准时，尺寸公差按IT11给足，但不大于0.1m_n。

表1-55 齿坯基准面径向和轴向圆跳动公差^① （单位：μm）

① 当以顶圆作基准面时，表1-55就指顶圆的径向圆跳动。

表1-56 齿距累积公差F_p及k个齿距累积公差F_pk （单位：μm）

注：1.F_p和F_pk按分度圆弧长L查表。查F_p时，取；查F_pk时，取（k为2到小于z/2的整数）。

2.除特殊情况外，对k值规定取为小于z/6或z/8的最大整数。(https://www.xing528.com)

表1-57 齿圈径向跳动公差F_r值 （单位：μm）

表1-58 公法线长度变动公差F_w （单位：μm）

表1-59 齿距极限偏差f_pt值 （单位：μm）

（续）

表1-60 齿向公差F_β（一个轴向齿距内齿向公差f_β） （单位：μm）

注：一个轴向齿距内齿向公差按轴向齿距查表。

表1-61 轴线平行度公差

表1-62 弦齿深极限偏差E_h （单位：μm）

注：对单圆弧齿轮，弦齿深极限偏差取±E_h/0.75。

表1-63 齿根圆直径极限偏差±E_df （单位：μm）

注：对单圆弧齿轮，齿根圆直径极限偏差取±E_df/0.75。

表1-64 接触迹线长度和位置偏差

表1-65 接触斑点 （％）

注：对于齿面硬度≥300HBW的齿轮副，其接触斑点沿齿高方向应≥0.3m_n。

查阅圆弧齿轮各项公差时需注意以下几点：

1）圆弧齿轮的精度等级现只取4、5、6、7、8五个等级。

2）要查圆弧齿轮的f_β值，用有效齿宽来代替标注齿宽。

3）由于圆弧齿轮的加工主要是以齿坯的端面和顶圆为加工基准，因此对齿坯的精度要求要高一些。

5.圆弧齿轮公差关系式与计算式

当圆弧齿轮的几何尺寸（分度圆直径、法向模数、中心距或有效齿宽等）不在上述的公差表中，或为了使用计算机计算方便时，可采用齿轮公差关系式与计算式来计算相应的公差值，见表1-66和表1-67。

表1-66 齿轮公差关系式与计算式（根据GB/T 15753—1995）

表1-67 极限偏差及公差与齿轮几何参数的关系式（根据GB/T 15753—1995）

注：d为齿轮分度圆直径；b为轮齿宽度，L为分度圆弧长。

另外，齿轮副的切向综合公差F′_ic等于两齿轮的切向综合公差F′_i之和。当两齿轮的齿数比为不大于3的整数且采用选配时，F′_i可比计算值少25％或更多。