9齒形誤差有檢驗(yàn)
9.1測量方法和測量儀器
齒形誤差Δff的測量方法有展成法、坐標(biāo)法和嚙合法。
展成法的測量儀器有單盤式漸開線檢查儀、萬能漸開線檢查儀（圓盤械桿、正弦械桿、靠模等）和漸開線螺旋線檢查儀（萬能、單盤、分級圓盤）等。
坐標(biāo)法的測量儀器有漸開線樣板檢查儀、萬能齒輪測量機(jī)、齒輪測量中心、上置式直角坐標(biāo)測量儀以及三坐標(biāo)測量機(jī)等。
嚙合法的測量儀器有齒輪單面嚙合整體誤差測量儀等。
9.1.1展成法測量原理
展成法測量原理參見圖17。以被測齒輪回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，通過和被測齒輪1同軸的基圓盤2在直尺3上純滾動，形成理論的漸開線軌跡，實(shí)際齒形線與理論漸開線軌跡進(jìn)行比交，其差值通過傳感器5和記錄器4畫出齒形誤差曲線，在該曲線上按誤差定義取出Δff。
圖17展成法測量原理
1—被測齒輪；2—基圓盤；3—直尺；4—記錄器；5—傳感器
萬能漸開線儀器是通過杠桿或正弦尺機(jī)構(gòu)改變基圓半徑實(shí)現(xiàn)對各種不同基圓半徑齒輪的測量。
9.1.2坐標(biāo)法測量原理
9.1.2.1極坐標(biāo)法測量原理
極坐標(biāo)測量原理參見圖18。以被測齒輪回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，通過測角裝置5（如圓光柵、分度盤）和測長裝置2（如長光柵、激光）測量被測齒輪1的角位移和漸開線展開長度。通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3，將被測齒形線的實(shí)際坐標(biāo)位置與理論坐標(biāo)位置進(jìn)行比較，其差值輸入記錄器4畫出齒形誤差曲線，在該曲線上按誤差定義取出Δff。
圖18極坐標(biāo)法測量原理圖
1—被測齒輪；2—測長裝置；3—數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；4—記錄器；5—測角裝置
9.1.2.2直角坐標(biāo)法測量原理
直角坐標(biāo)法測量原理參見圖19。以被測齒輪回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)（也可用齒頂圓代替）。測量時(shí)被測齒輪固定不動，測頭在垂直回轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)對齒形線作X-Y直角坐標(biāo)測量，將測得值與理論值按坐標(biāo)位置進(jìn)行比較。將各點(diǎn)的差值繪成齒形誤差曲線，在該曲線上按誤差定義取出Δff。
圖19直角坐標(biāo)法測量原理
9.1.3嚙合法測量原理
按16.1.1所述的測量原理，先測出齒形誤差曲線，在該曲線上按誤差定義取出Δff。
9.2測量
嚙合法測量見16.2。
9.2.測量溫度
見表9。
表9齒形誤差的測量溫度
|
被測齒輪精度等級 |
測量室溫度 |
被測齒輪與儀器（包括樣板）的溫差 |
|
展成法儀器 |
坐標(biāo)法或單盤式儀器 |
展成法儀器 |
坐標(biāo)法或單盤式儀器 |
|
3～5 |
20±1 |
20±2 |
≤1 |
≤2 |
|
6～7 |
20±2 |
20±3 |
≤2 |
≤3 |
|
≥8 |
20±3 |
20±5 |
≤3 |
≤4 |
9.2.2測量儀器的檢定
儀器應(yīng)按檢定規(guī)程或其它有關(guān)技術(shù)文件的規(guī)定進(jìn)行檢定，經(jīng)法定部門檢定合格后方準(zhǔn)使用。
9.2.3測頭的選擇和調(diào)整
在保證不發(fā)生干涉和碰撞的情況下，宜選擇直徑較大的測頭。
展成法測量和極坐標(biāo)法測量時(shí)測頭的安裝位置應(yīng)使其工作點(diǎn)位于被測齒輪基圓柱切平面上，其偏離量不應(yīng)大于±0.02mm。
9.2.4測量儀器的校準(zhǔn)
測量5級和高于5級精度的齒輪時(shí)，測量前必須先用經(jīng)法定部門檢定的齒形樣板對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。測量5級齒輪時(shí)，應(yīng)用二等樣板校準(zhǔn)；測量3級和4級齒輪時(shí)應(yīng)用一等樣板校準(zhǔn)。對于萬能式漸開線檢查儀，當(dāng)校準(zhǔn)樣板與被測齒輪的基圓半徑不致時(shí)，應(yīng)分別用大于和小于被測齒輪的基圓半徑rb的兩塊樣板（基圓半徑rbL和rbs）對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，被測齒輪的基圓半徑修正量Δrb(mm)按下式求得：
式中：rbL′和rbs′——儀器對兩塊樣板基圓半徑的實(shí)測值，mm；
rbL和rbs——兩塊樣板基圓半徑的檢定值，mm;
rb——被測齒輪基圓半徑的公稱值，mm。
9.2.5測量基準(zhǔn)的確定
見附錄B（補(bǔ)充件）。
9.2.6測量位置的確定
齒形誤差應(yīng)在齒寬中部，對齒輪沿圓周均布的不少于四個(gè)齒的左、右側(cè)齒面進(jìn)行測量，被測量的齒高應(yīng)大于或等于圖紙規(guī)定的工作齒高，當(dāng)圖紙未作規(guī)定時(shí)，按被測齒輪與基本齒條嚙合計(jì)算工作齒高。
對于齒寬大于160mm的齒輪，應(yīng)至少測量上、中下、三個(gè)截面，上、下截面各距端面約百分之十五齒寬。單側(cè)齒面工作的齒輪只測工作側(cè)齒面。
9.2.7測量的不確定度
齒形誤差的測量不確定度Uff不應(yīng)大于被測齒輪齒形公差的三分之一。測量5級和高于5級精度的齒輪時(shí)，允許不大于二分之一，但此時(shí)應(yīng)以五次以上重復(fù)測量結(jié)果的平均值作為測量結(jié)果。手提式儀器測量時(shí)的Uff不應(yīng)大于五分之一。
當(dāng)不能確定測量不確定度是否滿足上述要求時(shí)，應(yīng)時(shí)行測量不確定的度的計(jì)算。
Uff（μm）按下式計(jì)算：
式中：δ1——儀器測量齒形誤差時(shí)的示值誤差[見附錄A（補(bǔ)充件），也允許按儀器檢定規(guī)程確定]，μm；
δ2——溫度誤差引起的測量誤差，μm；
δ2=Laf[α(t-20)-α0(t0-20)]·1000………………………………（42）
δ3——測量和校準(zhǔn)時(shí)測頭在被測齒輪軸向位置不一致引起的測量誤差，μm；
式中：S——測頭使用位置和校準(zhǔn)間在被測齒輪軸向的距離，mm；
△θ——測頭滑架在基圓切平面的擺角誤差，（″）
δ4——被測齒輪測量時(shí)的安裝偏心引起的測量誤差，μm；
直角坐標(biāo)法測量時(shí)， δ4=e[sin(α頂+ξ頂)-sin(α根+ξ根)]……………………………………（45）
式中：ξ頂和ξ根——齒頂點(diǎn)和齒根起始檢驗(yàn)點(diǎn)的徑向直線與Y軸的夾角，（°）
δ5——被測斜齒輪測量時(shí)的安裝傾斜引起的測量誤差，μm；
δ5=△Z·tgβb…………………………………………（46）
式中：△Z——在Laf范圍內(nèi)的測頭移動軌跡線與被測齒輪軸線的垂直度誤差，μm。
9.3測量結(jié)果的處理
9.3.1取值范圍的確定
齒形誤差曲線的取值范圍應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣給定的齒形工作部分確定。以展開長度Laf(mm)或展開角φaf（°）表示。當(dāng)未給定時(shí)，頂部△La范圍內(nèi)偏向齒體的負(fù)誤差可不計(jì)入齒形誤差，但負(fù)誤差值不應(yīng)超過3ff，△La=Laf·8%。
9.3.1.1當(dāng)已知配對齒輪的參數(shù)時(shí)，按與配對齒輪嚙合計(jì)算取值范圍。
式中：C——由中心距偏差和配對齒輪的齒頂圓徑向跳動引起的齒根起始檢驗(yàn)點(diǎn)展開長度的變化量，mm。
9.3.1.2當(dāng)未知配對齒輪參數(shù)時(shí)，按與基本齒條嚙合計(jì)算取值范圍。
9.3.2齒形誤差的取值
△ff應(yīng)從齒形誤差曲線上取值。對非修形的齒形，允許用指示表讀出齒形誤差。
齒形誤差曲線的X坐標(biāo)代表被測齒輪的展開角（或展開長度），Y坐標(biāo)代表齒形誤差（圖20）。
△ff應(yīng)在被測齒輪端截面的齒輪基圓切線方向計(jì)值（μm），以其它方向測量時(shí)，應(yīng)對測得值進(jìn)行換算，見附錄C（補(bǔ)充件）。
圖20齒形誤差曲線
齒形誤差曲線沿X坐標(biāo)，在9.3.1規(guī)定的取值范圍Laf內(nèi)，Y坐標(biāo)的最大變化量為△ff（齒頂?shù)估獠糠植挥?jì)值）。計(jì)值范圍以外的齒頂部分的齒形誤差只允許偏向齒體內(nèi)（詳見9.3.1）。
以在9.2.6所規(guī)定的各測量位置中測得的最大齒形誤差作為測量結(jié)果。
