| 16整體誤差的檢驗 整體誤差有檢驗包括切向綜合誤差ΔFi′、一齒切向綜合誤差Δfi′、齒距累積誤差ΔFP、k個齒距累積誤差ΔFPk、齒圈徑向跳動ΔFr、齒向偏差Δfpt、基節偏差Δfpb、齒形誤差Δff、齒向誤差ΔFβ、接觸線誤差ΔFb和軸向齒距偏差ΔFpX等的檢驗。 ΔFP、ΔFPk、Δfpt、Δfpb、Δff、直齒輪的ΔFi′和Δfi′在截面整體誤差曲線上取值；ΔFβ、ΔFP、ΔFpX、斜齒輪的ΔFi′和Δfi′在全齒寬整體誤差曲線上取值；ΔFr在雙向截面整體誤差曲線上取值。 16.1測量方法和測量儀器 整體誤差的測量方法有嚙合法和坐標法。 嚙合法的測量儀器有齒輪單面嚙合整體誤差測量儀等。 坐標法的測量儀器有萬能齒輪測量機等。 16.1.1嚙合法測量原理 嚙合法測量原理參見圖34。以被測齒輪回轉軸線為基準，使被測齒輪1和間齒測量齒輪或間齒測量蝸桿2作單面嚙合傳動，將此傳動與標準傳動發生裝置3所發生的標準傳動相比較，通過誤差處理系統4測量出被測齒輪的實際回轉角與理論回轉角的差值，由同步記錄器5將其記錄成整體誤差曲線。對被測齒輪某一截面測得的上述曲線稱作截面整體誤差曲線，它是由各齒齒形誤差曲線按嚙合時的相對角坐標位置排列組成。左右齒面的截面整體誤差曲線按嚙合時的相對角坐標位置排列組成雙向截面整體誤差曲線。全齒寬不同截面的整體誤差曲線按嚙合時的相對角坐標位置排列組成全齒寬整體誤差曲線。在上述三種整體誤差曲線上按誤差定義取出各種誤差。 圖34嚙合法測量原理圖 1—被測齒輪；2—測量蝸桿；3—標準誤差發生裝置； 4—誤差處理系統；5—同步記錄器 16.1.2坐標法測量原理 坐標法測量原理參見圖35。以被測齒輪回轉軸線為基準，測頭2與被測齒輪1的齒面接觸，被測齒輪回轉，接觸點沿被測齒輪的基圓切線移動，由測長傳感器3和測角傳感器6測量出測頭的直線位移量和被測齒輪的角位移量，經誤差處理系統與理論位移量進行比較，其差值即為單齒齒形誤差，再經測角傳感器6測出各齒齒距偏差，由同齒記錄器5將其記錄成整體誤差曲線（包括截面整體誤差曲線、雙向截面整體誤差曲線、全齒寬整體誤差曲線見（16.1.1）），在該曲線上按誤差定義取出各種誤差。 圖35坐標法測量原理圖 1—被測齒輪；2—測頭；3—測長傳感器；4—誤差處理系統； 5—同步記錄器；6—測角傳感器 16.2測量 16.2.1測量溫度 見表15。 表15整體誤差的測量溫度 被測齒輪精度等級 | 測量室溫度 | 被測齒輪與測量儀器（或測量元件）的溫差 | 嚙合法 | 坐標法 | 嚙合法 | 坐標法 | 4～5 | 20±4 | 20±2 | ≤2 | ≤2 | 6～7 | 20±6 | 20±3 | ≤4 | ≤3 | ≥8 | 20±10 | 20±5 | ≤6 | ≤4 |
16.2.2測量儀器的檢定 儀器應按檢定規程或其它有關技術文件的規定時行檢定，經法定部門檢定合格后方準使用。 16.2.3測量元件的選擇 嚙合法測量元件可以是間齒測量蝸桿或間齒測量齒輪。測量元件的法向模數mn、法向壓力角αn應與被測齒輪一致；測量元件的工作齒高應大于或等于被測齒輪的工作高；測量齒輪的精度和參數應符合JB3887的規定；測量蝸桿的精度和參數應符合ZB J42006的規定。 坐標法的測頭可為球形、倒錐形、錐形或圓柱形。在保證不與另側齒面和齒底面發生干涉和碰撞的情況下，宜選擇直徑較大的測頭。測頭的工作點應位于被測齒輪的基圓切平面上，其偏離量不大于±0.02mm。 16.2.4測量儀器的校準 測量5級和高于5級精度的齒輪時，測量前必須用經法定部門檢定的標準元件（標準齒輪或樣板）對儀器（包括測量元件）進行校準（見表16）。標準元件的檢定誤差不應大于被測齒輪允許公差的六分之一。 表16儀器應校準的誤差項目 儀器用于檢測齒輪的誤差項目 | 應校準的誤差項目 | Δff ΔFβ ΔFP ΔFPK ΔfPt ΔFi′ Δfi′ ΔFPx ΔfPb | Δff ΔFβ ΔFP ΔFP ΔfPt ΔFP、Δff、ΔfPt Δff、ΔfPt ΔFβ、ΔfPt Δff、ΔfPt |
16.2.5測量基準的確定 見附錄B（補充件） 16.2.6測量位置的確定 對于Δff、Δfpb、Δfpt、ΔFP、ΔFPk和直齒輪的ΔFi′和Δfi′應測量截面整體誤差曲線，測量截面應大致位于齒寬中部，但當齒寬大于160mm時應至少測量上、中、下三個截面，上、下截面各距端約百分之十五齒寬。 對于斜齒輪的ΔFβ、ΔFb、ΔFi′和Δfi′；應測量至少由5條截面整體誤差曲線組成的全齒寬整體誤差曲線，對于直齒輪的ΔFβ和ΔFb允許少至三條。截面間距應沿全齒寬均布。測量ΔFPX時，截面間距應等于被測齒輪的公稱軸向齒距。 對于ΔFr應測雙向截面整體誤差曲線。測量截面應大致位于齒寬中部，但當齒寬大于160mm時，應至少測量上、中、下三個截面，上、下截面各距端面約百分之十五齒寬。 在測量Δff、Δfpb、ΔFb、ΔFi′和Δfi′時，被測截面應大于或等于圖紙規定的工作齒高，當圖紙未作規定時，按被測齒輪與基齒條嚙合計算工作齒高。 除ΔFr外，其它各項誤差均應分別對左、右側齒面進行測量。單側齒面工作的齒輪只測工作側齒面。 16.2.7測量不確定度 切向綜合誤差的測量不確定度U fi′、一齒切向綜合誤差的測量不確定度U fi′、齒距累積誤差的測量不確定度UFP、 k個齒距累積誤差的測量不確定度UFpk、齒圈徑向跳動的測量不確定度UFr、齒距偏差的測量不確定度Ufpt、基節偏差的測量不確定度Ufpt、齒形誤差的測量不確定度Uff、齒向誤差的測量不確定度UFβ、接觸線誤差的測量不確定度UFb和軸向齒距偏差的測量不確定度UFpx均不應大于被測齒輪對應誤差項目公差的三分之一。測量5級和高于5級精度的齒輪時，允許不大于二分之一，但此時應以五次以上重復測量結果的平均值作為測量結果。 當不能確定測量不確定度是否能滿足上述要求時，應按下述方法確定測量不確定度。 16.2.7.1齒形誤差的測量不確定度Uff的計算 Uff（μm）按下式計算： 式中：δ1——儀器測量齒形誤差時的示值誤差[見附錄A（補充件），也允許按儀器檢定規程確度]，μm； δ2——測量元件制造誤差引起的測量誤差，μm； 測量元件為測量蝸桿時，δ2=ΔTo； 測量元件為測量齒輪時，δ2=Δffo； 測量元件為測量頭時，δ2=0； δ3——溫度誤差引起的測量誤差，μm； δ3=Laf[α（t-20）-αo(to-20)]·1000…………………………（104） δ4——被測齒輪測量時的安裝偏心引起的測量誤差，μm； δ5——測量元件的定位誤差引起的測量誤差，μm； 測量元件為測量齒輪時， 測量元件為測量蝸桿時， δ51——測量蝸桿安裝偏心引起的測量誤差，μm； δ51=2e0sinαt…………………………………………（108） δ52——測量蝸桿軸向竄動引起的測量誤差，μm。 δ52=ΔUocosαt…………………………………………（109） 若δ1是在測量前用標準齒輪校準測量蝸桿時測得的，即δ1中已包括δ2和δ5，則δ2=0、δ5=0。若δ2式中的ΔTo是在測量前用標準齒輪校準測量蝸桿時測得的，即δ2中已所括δ5，則δ5=0。 16.2.7.2齒距累積誤差測量不確定度UFP UFP（μm）按下式計算： 式中：δ1——儀器測量齒距累積誤差時的示值誤差[見附錄A（補充件），也允許按儀器檢定規程確定]，μm； δ2——被測齒輪測量時的安裝偏心引起的測量誤差。μm； 16.2.7.3齒距偏差測量不確定度Ufpt Ufpt(μm)按下式計算： 式中：δ1——儀器測量齒距偏差時的示值誤差[見附錄A（補充件），也允許按儀器檢定規程確定]，μm； δ2——被測齒輪測量時安裝偏心引起的測量誤差，μm。 16.2.7.4齒向誤差的測量不確定度UFβ UFβ（μm）按下式計算： 式中：δ1——儀器測量齒向誤差時的示值誤差[見附錄A（補充件），也允許按儀器檢定規程確定]，μm； δ2——被測齒輪測量時的安裝偏心引起的測量誤差，μm； 式中：θ——齒線在分度圓柱面上所占的圓周角，（°） δ3——溫度誤差引起的測量誤差，μm； δ3=bud[α（t-20）-αo(to-20)]tgβ·1000……………………………（116） δ4——被測齒輪子測量時的安裝傾斜面引起的測量誤差，μm。 δ4=ΔSt/cosαt………………………………………………（117） 式中：ΔSt——是被測齒寬范圍內的傾斜量，μm。 16.2.7.5其它各項誤差的測量不確定度 其它各項誤差的測量不確定度均是由上述四項基本誤差中某幾項的測量不確定度組合成的，其組成關系見表17。表中左邊所列誤差項目的測量不確定度不需再作計算，而是要求列于表中右邊參與組合的誤差項目的測量不確定度應不大于該項誤差在與左邊的誤差項目的精度級相同時的公差的三分之一。測量5級和高于5級精度的齒輪時，允許不大于二分之一，但此時應以五次以上重復測量結果的平均值作為測量結果。 表17測量不確定度的組合關系 其它各項誤差（被組成的誤差項目） | 參與組合的誤差項目 的測量不確定度 | 名稱與代號 | 測量不確定度代號 | 切向綜合誤差ΔFi′ 一齒切向綜合誤差Δfi′ 接觸線誤差ΔFb 軸向齒距偏差ΔFPx 基節偏差ΔfPb | UFi′ Ufi′ UFb UFPx UfPb | UFP、Uff、UfPt Uff、UfPt U Fβ、Uff UFβ、UfPt Uff、UfPt |
16.3測量結果處理 整體誤差曲線的X坐標代表被測齒輪的回轉角，Y坐標代表被測齒輪的誤差。 以在16.2.6規定的各測量位置中測得的最大誤差（或偏差）作為測量結果。 16.3.1截面整體誤差曲線 16.3.1.1截面切向綜合誤差ΔFij′和截面一齒切向綜合誤差Δfij′的取值 ΔFij′和Δfij′應在截面切向綜合誤差曲線上取值。截面整體誤差曲線的外輪廓線就是截面切向綜合誤差曲線（圖36）。 截面切向綜合誤差曲線沿X坐標360°范圍內Y坐標的最大變化量為ΔFij′，沿X坐標360°/Z范圍內Y坐標的最大變化量為Δfij′。 ΔFij′和Δfij′應在被測齒輪分度圓的切線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 圖36截面整體誤差曲線取值示意圖 16.3.1.2齒距偏差ΔfPt、齒距累積誤差ΔFb和K個齒距累積誤差ΔFPK的取值 各齒齒形誤差曲線上（圖36），大致位于誤差曲線中部，X坐標間隔360°/Z的誤差點為齒距誤差取值點。 所有齒距誤差取值點Y坐標的最大變化量為ΔFP。 相隔k個齒距（K=360°/Z）兩個誤差取值點Y坐標的最大變化量為ΔFPK。 相鄰兩個誤差取值點Y坐標的最大變化量為ΔFPt。 ΔfPt、ΔFP、ΔFPK應在被測齒輪分度圓的切線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 ΔfPt的“+”“-”按下述方法確定，所測齒面上的誤差取值點較先測齒面上的誤差取值點正，則為+ΔfPt，反之則為-ΔfPt。以絕對值最大的齒距偏差作為齒距偏差的測量結果。 16.3.1.3齒形誤差Δff X坐標在齒形工作范圍φaf(或Laf)內，Y坐標的最大變化量為Δff（圖36）。 Δff應在被測齒輪的基圓切線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 16.3.1.4基節偏差ΔfPb的取值 在相鄰兩條齒形誤差曲線上（圖36），位于同一X坐標的二個齒形工作范圍內的誤差點的Y坐標的最大差值為ΔfPb（齒形修形部分不計值）。 在上述的二個誤差點中，Y坐標偏正的點位于齒形誤差曲線的頂部時為+ΔfPb，反之則為-ΔfPb。以絕對值最大的基節偏差作為基節偏差的測量結果。 ΔfPb應在被測齒輪的齒面法線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 16.3.2雙向截面整體誤差曲線 16.3.2.1齒圈徑向跳動ΔFr的取值 在左右齒面的截面整體誤差曲線上（圖37），代表輪齒（或齒槽）固定弦位置的一對誤差取值點為CL、CR（或CL′、CR′），CL與CR或（CL′與CR′）應位于同一X坐標上，且到各自齒形誤差曲線的齒頂（或齒根）點的展開角相等。 CL′和CR′（或CL′與CR′）間的Y坐標距離為LC（或LC′），被測齒輪所有輪齒（或齒槽）的LC（或LC′）的最大變化量為ΔFr。 ΔFr應在被測齒輪雙側齒面的徑向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 圖37ΔFr取值示意圖 16.3.3全齒寬整體誤差曲線 16.3.3.1切向綜合誤差ΔFi′和一切向綜合誤差Δfi′的取值 全齒寬整體誤差曲線的外廓線沿X坐標360°范圍內Y坐標的最大變化量為ΔFi′，沿X坐標360°/Z范圍內Y坐標的最大變化量為Δfi′。 Δfi′和ΔFi′應在被測齒輪分度圓切線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算見附錄C（補充件）。 16.3.3.2齒向誤差ΔFβ的取值 同一齒面的各截面齒形誤差曲線上（圖38），大約位于齒形誤差曲線的中部且距各自的齒頂點（或齒根點）的展開角相等的點為齒向誤差取值點。 同一齒面的各齒向誤差取值點的Y坐標最大差值為該齒面的齒同誤差。以所有齒面的最大齒向誤差作為ΔFβ的測量結果。 ΔFβ應在被測齒輪的分度圓切線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值時行換算，見附錄C（補充件）。 圖38ΔFβ取值示意圖 16.3.3.3接觸線誤差ΔFb的取值 同一齒面的各截面齒形誤差曲線上（圖39），X坐標相同的各誤差點為接觸線誤差的取值點。 各取值點的Y坐標最大差值為該接觸線的接觸線誤差。以各齒面及各X坐標上測得的最大接觸線誤差作為ΔFb的測量結果（齒形或齒向的修形部分不計值）。 ΔFb應在被測齒輪的齒面法線方向計值（μm）沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 圖39ΔFb取值示意圖 16.3.3.4軸向齒距偏差ΔFpx的取值 軸向齒距偏差ΔFpx應在截面間距等于軸向齒距的全齒寬整體誤差曲線上取值（圖40）。 在此誤差曲線圖上，當截面變化一個軸向齒距時，相鄰二齒的齒形誤差曲線的X坐標完全重合。X坐標完全重合的各齒面的齒形誤差曲線的中點為軸向齒距偏差取值點。 各取值點Y坐標的最大差值為ΔFpx。 ΔFpx應在被測齒輪的齒面法線方向計值（μm），沿其它方向測量時應對測量值進行換算，見附錄C（補充件）。 圖40ΔFpx取值示意圖 |
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