螺旋锥齿轮精度标准使用体会。

zh2013001

1.中国国家标准GB11365—89《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》：该标准是1989年发布的，距今近25年之

                久，还没有新的标准代替，可以说该标准比较滞后，规定的精度检查达23项之多，有些项目的规

                 定可操作性不强。

         

                 ①．GB11365—89标准将锥齿轮和齿轮副的精度公差分为三个公差组，第一组公差称为运动精度，第二组公差称为工作平稳性，第三组公差称为接触精度，其规定与圆柱齿轮一样。

          第一组公差：

          对于单个齿轮来说，规定检查项目为：切向综合误差、轴交角综合误差、齿距累积公差、K个齿齿距累积公差、齿圈跳动公差。

          对于齿轮副来说，规定检查项目为：齿轮副切向综合公差、齿轮副轴交角综合公差、齿轮副齿侧间隙变动量。

          第二组公差：

          对于单个齿轮来说，规定的检查项目为：一齿切向综合公差、一齿轴交角综合公差、周期极限偏差、齿形相对误差的公差。

对于齿轮副来说，规定的检查项目为：齿轮副一齿切向综合公差、齿轮副一齿轴交角综合公差、齿轮副齿频周期误差的公差、齿圈轴向位移极限偏差。

第三组公差：

对于单个齿轮和齿轮副中两个齿轮的检查项目为接触斑点。对于接触斑点，“齿轮精度国家标准贯标工作组”对此条解释为：“接触斑点是评定齿轮副精度的指标，对提高齿轮副寿命和降低噪声等方面有着重要的意义，接触斑点包括三个方面的要求：形状、位置、大小，标准中规定为必检项目。同时，又考虑到接触斑点的大小与精度之间（从实用角度看）没有固定的对应关系，所以，明确规定：接触斑点的形状、位置和大小由设计者根据齿轮的用途、载荷和齿轮副刚性及齿线形状特点等条件自行规定。”，“比较理想的接触斑点，其形状为近似椭圆（或近似长方形），位置偏向小端（对等高齿则应稍偏大端），大小则按设计要求”。

在GB11365—89标准的“附录B”中关于《齿坯公差及接触斑点》B2中提及或推荐《接触斑点大小与精度等级对应关系》之表B4种相应提及或推荐接触斑点在轮齿的齿面上，接触区在齿高和齿长上所占的相应比例。

②综上所述：GB11365—89中，对精度的规定和测量面面俱到，甚至相当繁琐，但可操作性不强。在国产锥齿轮检测设备并不具备、不完善前提下，如何测量出标准中规定的公差要求，是齿轮制造商很难做到的，只有借助国外进口的齿轮检测中心测量，而进口的齿轮测量中心的检测项目与GB11365—89规定的测量项目并不一致，美国、德国的齿轮检测中心对锥齿轮的检测大都只检查齿距累积误差、相邻齿距误差、K个齿的齿距误差、齿圈跳动来判定齿轮的精度级别的。其次，国内锥齿轮测量的软件还不是非常成熟，测量设备与国外齿轮测量中心仍有差距。

GB标准中，对齿轮副的齿侧间隙规定的非常繁琐，给出了“最小法向侧隙”、“最大法向侧隙的制造误差补偿部分Es△值”、“侧隙变动公差Fvj 值”，而Fvj值只给出9～12级精度，那么4～8级精度的齿轮如何取值呢？

2.美国国家标准：ANSI／AGMA 2009-B01《锥齿轮精度等级，公差和测量方法》。      ①．在ANSI／AGMA2009—B01《锥齿轮精度等级，公差和测量方法》的标准中解释道：“此标准是AGMA390.3a中有关锥齿轮部分的更新。另外，公式同样加以更改，以得到米制公差”，“此标准的目的是为未装配的齿轮提供用于确定等级的一个公共基础。它并非用于确定一个具体应用场合的具体等级的设计手册”。也就是说美国国家标准锥齿轮部分，已将英制转化为米制（公制），精度等级与ISO标准、DIN标准、GB标准、JIS标准一样，一级精度为最高精度等级，而不是象美国的原先老标准规定14级精度最高，一级精度最低。再者，精度标准仅为齿轮制造的依据，而不涉及齿轮装配。在ANSI／AGMA2009-B01中，提供了8种精度等级，从B3到B10.

②．在此标准中，对单个齿轮精度部分，强调做下列检测：齿距累积总误差、K个齿的齿距累积总误差、相邻齿距偏差、齿圈跳动就能判定齿轮的精度级别了。

③．ANSI／AGMA 2009-B01标准中，对接触区的检查是这样规定的：在滚动检查机上，保证大小齿轮理论安装距条件下，将齿轮安装在检查机上，保证图纸规定的齿侧间隙，在齿轮的齿面上，涂以着色剂，使啮合的齿轮滚动运转，观察接触区的形状、位置、长短，可参照附录B“接触区检测实例”。并对接触区做V／H检查。测量锥齿轮的轮齿接触区方法是主观的，需要由经验丰富的人员做出可以接受的恰当的评价和估计。

        ④． ANSI／AGMA2009-B01标准的附录B“接触区检测实例”，是这样描述“接触区”的：对接触区的解释“仅用于提供信息，不可以被解释为标准ANSI／AGMA2009-B01的一部分”。良好的接触斑点应位于齿面中部略靠小端，允许有微量的内对角接触，严重的对角接触、过宽或过窄接触、过于靠大端或小端接触、过于靠顶部或根部接触、桥形或菱形接触都是不允许的。

        ⑤．ANSI／AGMA 2009-B01标准中，对齿轮的齿面做45点检查做了规定，该检查时判定齿轮的实际齿面与理论层面的误差做了分析，这种检查对于接触区的调整是非常有用的。

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（续上）

3.德国标准：DIN3965《锥齿轮公差》。

        该标准介绍锥齿轮单个齿轮的检测：

①.  齿轮的相邻齿距误差fp.

②．齿轮的相邻齿距偏差fu.

③齿轮的齿距累积误差Fp.

④齿轮的齿圈跳动Fr

⑤.K个齿的齿距误差fk′／K6 .

⑥.齿轮检测各种公差等级数值附表。

由于该标准对于接触区的描述是针对摆线等高齿的，“奥利康_克林贝格”齿制与格里森齿制齿形区别很大，因此接触区描述的位置要求有所不同：接触区应为于齿面中部并靠大端。

DIN3965标准中，规定齿轮的公差等级为12个级别。

4.美国国家标准：ANSI／AGMA 2008C01《锥齿轮装配》。美国标准制定的很科学，不仅给出设计、制造精度、测量方法，还给出齿轮装配标准做为指导生产的依据。

          ①．正确装配总则：一对锥齿轮副设计和制造的性能只有在达到2安装的条件下才能体现出来。每个大轮和与之相配的小轮必须相互定位以提供适当的接触斑点和侧隙。通常这都由齿轮工程和制造部门在齿轮制造完成时指定。准确定位齿轮副以提高适当接触斑点和侧隙是装配工人的职责。

          必须谨慎安装齿轮以达到规定的齿面接触斑点，这一点很重要，没有达到正确安装的齿轮 将会严重磨损，运转噪声大，造成齿面损伤且有可能损坏齿轮。

⑴．      齿面接触斑点： 齿轮副在加载情况下，会发生接触斑点的位移，齿轮副在装配时也会产生接触斑点的移动，极端情况下这些偏差可能造成齿轮副严重磨损、刮檫、干涉、造成载荷集中。造成这种情况的原因是：箱体制造误差、相关件装配时的累积误差。

⑵．      齿轮的轴向位置的调整：通常，装配工人能调整控制大轮和小轮轴向位置。在某些设计中，无法通过使用垫片调整达到齿轮轴向位置的正确定位，基于此类设计的装配将会受到公差累积的影响，可能不会出现好的齿面接触斑点。

对于标记有安装距并提供了垫片的齿轮副，应使用垫片补偿达到要求的安装距。这些调整消除了齿轮和箱体的轴向累积公差的影响。但垫片不能够校正轴交角误差和齿轮轴线偏置误差。

     ⑶． 侧隙的重要性：锥齿轮在设计和制造时都给有一定量的侧隙，这是齿轮正确运转所必须的。

  

  在啮合最紧点法向侧隙的推荐值

径节	模数	外部法向侧隙
		AGMA 质量编号    4到9,in (mm)	AGMA质量编号    10到13,in (mm)
1.00 － 1.25	(25.00 － 20.00)	0.032 － 0.046    (0.81 － 1.17)	0.024 － 0.030    (0.61 － 0.76)
1.25 － 1.50	(20.00 － 16.00)	0.027 － 0.040    (0.69 － 1.07)	0.020 － 0.026    (0.51 － 0.66)
1.50 － 2.00	(16.00 － 12.00)	0.020 － 0.032    (0.51 － 0.81)	0.015 － 0.020    (0.38 － 0.51)
2.00 － 2.50	(12.00 － 10.00)	0.016 － 0.026    (0.41 － 0.66)	0.012 － 0.016    (0.30 － 0.41)
2.50 － 3.00	(10.00 － 8.00)	0.013 － 0.022    (0.33 － 0.56)	0.010 － 0.013    (0.25 － 0.33)
3.00 － 4.00	( 8.00 － 6.00)	0.010 － 0.018    (0.25 － 0.46)	0.008 － 0.011    (0.20 － 0.28)
4.00 － 5.00	( 6.00 － 5.00)	0.008 － 0.016    (0.20 － 0.41)	0.006 － 0.008    (0.15 － 0.20)
5.00 － 6.00	( 5.00 － 4.00)	0.006 － 0.013    (0.15 － 0.33)	0.005 － 0.007    (0.13 － 0.18)
6.00 － 8.00	( 4.00 － 3.00)	0.005 － 0.010    (0.13 － 0.25)	0.004 － 0.006    (0.10 － 0.15)
8.00 － 10.00	( 3.00 － 2.50)	0.004 － 0.008    (0.10 － 0.20)	0.003 － 0.005    (0.08 － 0.13)
10.00 － 12.00	( 2.50 － 2.00)	0.003 － 0.005    (0.08 － 0.13)	0.002 － 0.004    (0.05 － 0.10)
12.00 － 16.00	( 2.00 － 1.50)	0.003 － 0.005    (0.08 － 0.13)	0.002 － 0.004    (0.05 － 0.10)
16.00 － 20.00	( 1.50 － 1.25)	0.002 － 0.004    (0.05 － 0.10)	0.001 － 0.002    (0.03 － 0.05)
20.00 to 25.00	( 1.25 to 1.00)	0.002 － 0.003    (0.05 － 0.08)	0.001 － 0.002    (0.03 － 0.05)

在啮合最紧点测量得到的、要求的侧隙值通常会标识在齿轮副的一个或两个成员上。当仅在一个成员上标识侧隙值时，此值指齿轮副的总侧隙值要求。当在两个成员上都标识了总侧隙值以确保此值在齿轮被安装到齿轮箱后能被看到时，应在每个成员上标明此值为总侧隙值，这样他们在装配时就不会将两值相加。

libiao

学习一下！

Ericao

学习一下！

hyfjy

好像没听说有大批量生产锥齿轮的单位，都一致觉得现有标准已滞后，从标准的发展说，标准只会越来越严格。在新标准发布之前，更不可能丢开这一标准，自己去开发另一套。用国外的标准，如果你的使用方是国外的用户，是应该参考国外标准的。国内的生产，使用企业，在新标准出来之前，还得按此标准去指导设计，生产，装配。

zh2013001

hyfjy 发表于 2013-8-21 20:08

                               
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好像没听说有大批量生产锥齿轮的单位，都一致觉得现有标准已滞后，从标准的发展说，标准只会越来越严格。在 ...

我这里谈的是自己的【体会】，请看清楚！没有强求谁《应该》如何，《必须》如何。体会嘛，只适合自己，根本不敢强加于谁！难道不允许吗？！

zh2013001

hyfjy 发表于 2013-8-21 20:08

                               
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好像没听说有大批量生产锥齿轮的单位，都一致觉得现有标准已滞后，从标准的发展说，标准只会越来越严格。在 ...

谢谢你的点评！标准是否滞后，标准是否能指导企业生产，不是帖子能讨论清楚的！11365标准的当年出台我是很清楚的，1988年【镇江】会议定稿，后颁布。几个标准的起草者我十分熟悉，也做过交流。。。。。。。今天的中国齿轮协会秘书处对11365标准有他们的见解！。。。。。。。这里更是帖子无法表达清楚的。
先生作为版主，估计你十分欣赏并绝对执行着11365标准，也很了解行业情况吧！？中国螺旋锥齿轮各个生产厂如何执行的你更清楚！该标准是《精度标准》！11365里，那么多项目检测是不是繁琐？？是不是缺乏可操作性呢？国内生产厂商有几家忠实地执行了该标准呢？？

zh2013001

zh2013001 发表于 2013-8-23 15:00

                               
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我这里谈的是自己的【体会】，请看清楚！没有强求谁《应该》如何，《必须》如何。体会嘛，只适合自己，根 ...

1990年，由中国标准化委员会委托郑州机械研究所《齿轮专业委员会》贯标，（这里，只谈锥齿轮）会上代表们提出用什么手段对标准规定的检测项目做出检测？希望能亲眼看到项目检测的演示。。。。。。最后也不了了之。因此，是否忠实的执行《锥齿轮精度标准》也成了空话！
我对11365标准仅仅说了【繁琐，缺少可操作性】是有根据的。11365揉合了原苏联高斯特标准、东欧华沙条约国的锥齿轮标准、ISO标准。最终展现的是今天的版本！

Hypoid007

我的一点体会，标准是给不怎么会设计和制造齿轮的单位/个人用的，真正的专家或专业单位最多拿标准用来参考而已，具体生产中会用一些参数来控制质量。本人参与过一些标准的定制，但是工作过的单位没有一家用的。拿伞齿轮来说，应用在拖拉机，汽车，还是飞机上等等，要求完全不同，还有尺寸大小等等，没有一个标准能完全适用的，很多公司有自己的一套。

zh2013001

Hypoid007 发表于 2013-9-9 09:23

                               
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我的一点体会，标准是给不怎么会设计和制造齿轮的单位/个人用的，真正的专家或专业单位最多拿标准用来参考而 ...

我的体会是：国内汽车、拖拉机等民用齿轮，真正在齿轮测量中心上检测精度的厂家不多，一是购买不起昂贵的检测设备，二是根本没有精度概念！尽管这些企业通过ISO、16949等质量体系认证，那是花钱买来的证书，大多是糊弄客户的。可见这个企业缺少严谨的对待产品的态度。
但是，对于航空齿轮、船舶、军舰齿轮、甚至载重矿用汽车（55_120T)后桥齿轮、矿山机械齿轮，在供货技术协议里注明：必须有齿轮精度检测的原始测量报告。因此，这些齿轮往往都能达到两年以上的寿命。可见，做高端齿轮产品。中国人只要认真起来，还是能够做到的。