圓柱齒輪 檢驗實施規範 第3部分
：齒輪坯、軸中心距和軸線平行度齒輪坯的精度（GB/Z18620.3-2002）

4齒輪坯的精度

本章論述的基準軸線、用來確(què)定它的基準面以及其他相關的基準面的選擇並(bìng)給予充分明確(què)的規定。

有關齒輪輪齒精度（齒廓偏差、相鄰齒距偏差等等）的參數的數值
，隻有明確(què)其特定的旋轉軸線時才有意義。當測量時齒輪圍繞其旋轉的軸如有改變(biàn)，則這些參數測量值也将改變(biàn)。因此在齒輪的圖紙上必須把規定輪齒公差的基準軸線明確(què)表示出來，事實上所有整個齒輪的幾何形狀均以其爲準。

齒輪坯的尺寸偏差和齒輪箱體的尺寸偏差對於(yú)齒輪副的接觸條件和運行狀況有著(zhe)極大的影響。由於(yú)在加工齒輪坯和箱體時保持較緊的公差，比加工高精度的輪齒要經濟得多。因此應首先根據擁有的制造設備的條件，盡量使齒輪坯和箱體的制造公差保持最小值。這種辦法，可使加工的齒輪有較松的公差，從而獲得更爲經濟的整體設計。

4.1 基準軸線與工作軸線之間(jiān)的關(guān)系

基準軸線是制造者（和檢測者）用來對單個零件確(què)定輪齒幾何形狀的軸線，設計者的責任是確(què)保基準軸線得到足夠清楚和精確(què)的確(què)定，從而保證齒輪相應於(yú)工作軸線的技術要求得以滿足。

滿(mǎn)足此要求的最常用的方法是確(què)定基準軸線使其與工作軸線重合，即将安裝面作爲基準面

然而，在一般情況下首先需確(què)定一個基準軸線，然後将其他所有的軸線（包括工作軸線及可能還有一些制造軸線）用适當(dāng)的公差與之相聯系，在此情況下
，公差鏈中所增加的鏈節的影響應該考慮進去。

4.2 確(què)定基準軸線(xiàn)的方法

一個(gè)零件的基準軸線是用基準面來確(què)定的，有三種基本方法實現它：

4.2.1 第1種方法 如圖1所示，用兩(liǎng)個(gè)“短的”圓柱或圓錐形基準面上設定的兩個圓心來確(què)定軸線上的兩個點(diǎn)。

4.2.2 第2種方法 如圖2所示，用一個“長(zhǎng)的”圓柱或圓錐形的面來同時確(què)定軸線的位置和方向。孔的軸線可以用與之相匹配正確(què)地裝配的工作芯軸的軸線來代表。

4.2.3 第3種方法 如圖3所示，軸線的位置用一個“短的”圓柱形基準面上的一個圓的圓心來確(què)定，而其方向則用垂直於(yú)此軸線的一個基準端面來確(què)定。

如果採(cǎi)用第1或第3種方法，其圓柱或圓錐形基準面必須是軸向很短的，以保證它們自己不會單獨確(què)定另一條軸線。在第3種方法中，基準面的直徑應該越大越好。

在與小齒(chǐ)輪(lún)做成一體的軸上常常用一段需安裝大齒(chǐ)輪(lún)的地方，此安裝面的公差值必須選擇得與大齒(chǐ)輪(lún)的質量要求相适應。

注：A和B是預(yù)定的軸(zhóu)承安裝表面。

圖1 用兩個(gè)“短的”基準面確(què)定基準軸線

圖2 用一個“長(zhǎng)的”基準面確(què)定基準軸線      圖3用一個圓柱和一個端面確(què)定基準軸線

4.3 中心孔的應用

在制造和檢測時，對待與軸做成一體的小齒輪最常用也是最滿意的方法，是将該零件安置於(yú)兩端的頂尖上。這樣，兩個中心孔就確定瞭(le)它的基準軸線，齒輪公差及（軸承）安裝面的公差均須相對於(yú)此軸線來規定（見圖4），而且很明顯，安裝面相對於(yú)中心孔的跳動公差必須規定很緊的公差值（見4.6）。

務必注意中心孔60°接觸(chù)角範圍内應對(duì)準成一直線。

4.4 基準面的形狀公差

基準面的要求精度取決(jué)於(yú)：

——規定的齒輪精度，這些面的極限值應確(què)定得大大緊於(yú)單個輪齒的極限值；

——這些面的相對(duì)位置，一般地說，跨距占齒(chǐ)輪分度圓直徑的比例越大，給定的公差可以越松。

這些面的精度要求，必須在零件圖(tú)上規(guī)定。

所有基準面的形狀公差不應大於(yú)表1中所規(guī)定的數值。公差應減至最小。

圖(tú)4 用中心孔確(què)定基準軸線

表1 基準面與(yǔ)安裝(zhuāng)面的形狀公差

4.5 工作及制造安裝(zhuāng)面的形狀(zhuàng)公差

工作安裝面的形狀公差，不應大於(yú)表1中所給定的數值。如果用瞭(le)另外的制造安裝面時，應採用同樣的限限制。

4.6 工作軸線(xiàn)的跳動(dòng)公差

如果工作安裝面被選擇爲基準面，則不涉及本條。當基準軸線與工作軸線並(bìng)不重合時，則工作安裝面相對於(yú)其準軸線的跳動必須在圖樣上予以控制。跳動公差不應大於(yú)表2中規定的數值。

表2 安裝面的跳動公差

4.7 齒(chǐ)輪切削和檢測(cè)時使用的安裝面

在制造中，切削輪齒使其達到規定的公差以及在檢測(cè)時，測(cè)量其實際偏差使測(cè)量值有足夠的精確(què)度，十分重要的一點是在制造中檢測(cè)過程中，齒輪的安裝應使其旋轉的實際軸線盡可能地與圖樣上規定的基準線相接近。

除非在制造和檢測中用不定期安裝齒輪的安裝面就是基準面，否則這些安裝面相對於(yú)基準軸線的位置也必須予以控制。表2中所給的數值可作爲這些面合适的公差值。爲瞭(le)獲得最高的精度，如制造高質量齒輪時所做的，将跳動“高點”的位置和數值标記在基準面的附近，在每一步找正時，重複其相當的跳動量。

在制造齒(chǐ)輪坯的嚴格過程控制中，要應用精確(què)的膨脹式芯軸以齒(chǐ)輪坯的中心定位，要應用一适當的夾具以支承齒(chǐ)輪坯使之在限定的跳動量内
，還要用高質量的齒(chǐ)輪加工機床，在齒(chǐ)輪加工機床上，齒(chǐ)輪坯的位置隻須對一批工件中的首件進行檢查。這個步驟是大批量加工齒(chǐ)時的典型步驟。

對於(yú)高精度齒(chǐ)輪，必須設置專門的基準面（見圖5）。對於(yú)很高精度的齒(chǐ)輪（例如果GB/T 10095.1的4級精度或更高），齒(chǐ)輪加工前需裝在軸上，在這種情況下，軸頸可用作基準面。

4.8 齒頂圓柱面

設計都應适當選擇頂圓直徑的公差以保證最小限度的設計重合度，同時又具有足夠的面隙。如果把齒(chǐ)頂圓柱面作爲基準面，上述數值仍可用作尺寸公差，而其形狀公差不應大於(yú)表1中的适當數值。

4.9 公差的組合

當工作軸線與基準軸線重合時，或可直接從工作軸線來規定公差時，可應用表2的公差。不是這種情形時，則兩者之間存在著(zhe)一公差鏈，此時就需要把那些表1和表2中的單項公差數值适當減小。減小的程度取決於(yú)該公差鏈排列，一般大緻與n的平方根成正比，其中n爲公差鏈中的鏈節數。

圖5  高精度齒(chǐ)輪帶(dài)有基準面

對於(yú)很高精度的齒輪，通常需要先把齒輪裝到軸上然後再精加工輪齒。如果做不到時，可将裝配後的齒輪，在其基準面上測(cè)量跳動量，用此法來表明所要求的總的齒輪精度已經達到。這種測(cè)量不僅能發現由於(yú)所有工作安裝面的綜合跳動所導緻的誤差，而且還能發現由於(yú)裝在軸上的任何軸承圈的跳動所導緻的誤差。

4.10 其他齒(chǐ)輪(lún)的安裝面

在與小齒輪做成一體的軸上，常常有一段安裝一個大齒輪。這時大齒輪安裝面的公差應妥善考慮大齒輪輪齒的質量要求所進行選擇。常用的适當辦法是相當於(yú)已經確(què)定的基準軸線規定允許的跳動量。

4.11 基準面

基準面是這樣的（軸向和徑向的）基準帶(dài)，它們應加工得與齒(chǐ)輪坯的實際軸孔、軸頸和肩部完全同心（見圖5）。

當安裝在齒輪機床上加工時，或安裝在檢測(cè)儀上時以及最後在使用中安裝時，用它們可以進行找正。對於(yú)更高精度的工件，基準面還須進行校驗，對其跳動的高點，要标明其量值和位置。這個高點以及它的量值，在加工過程的每一步找正中均應複現出來，以保證很高精度齒輪的要求。

但是，很多校驗齒輪裝置是小批量生産(chǎn)的。在些情況下，裝在齒輪加工機床上的齒輪的位置，在切削之前都必須校驗，是校驗每件齒輪坯還是部分校驗，取決於(yú)齒輪制造者的經驗。對於(yú)中等精度的齒輪。齒頂圓柱面的一部分可用來作爲徑向基準面，而軸向位置則可用齒輪切削時的安裝面進行校驗。