齿轮精度
附录2 圆柱齿轮传动的精度及选择
一渐开线圆柱齿轮的精度
1．轮齿同侧齿面精度
GB/T10095.1?2008《圆柱齿轮精度制第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》规定了单个渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面精度项目的适用范围、精度等级、允许值及其计算公式。
（1）适用范围
轮齿同侧齿面各精度项目的适用参数范围如下（单位为mm）:
1) 分度圆直径d分段的界限值：5、20、50、125、280、560、1 000、1 600、2 500、4 000、6 000、8 000、10 000；
2）法向模数m n分段的界限值：0.5、2、3.5、5、6、10、16、25、40、70；
3）齿宽b分段的界限值：4、10、20、40、80、160、250、400、650、1 000。
（2）精度等级
GB/T10095.1?2008规定了0?12共13个精度等级，其中0级精度最高，12级精度最低。
（3）各精度项目的名称、代号与合格条件
轮齿同侧齿面的精度项目与合格条件见附表2—1
附表2—1 轮齿同侧齿面的精度项目与合格条件
（4）允许值及其计算公式参见有关标准或设计手册。
2．齿轮径向综合精度
GB/T10095.2?2008《圆柱齿轮精度第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值》规定了单个渐开线圆柱齿轮的径向综合公差和（齿圈）径向跳动公差的适用范围、精度等级、公差值及其计算公式。
（1）适用范围
齿轮径向综合公差和（齿圈）径向跳动公差的适用参数范围如下（单位为mm）:
1) 分度圆直径d
2）法向模数m n
（2）精度等级
GB/T10095.2?2008规定（齿圈）径向跳动公差有0?12共13个精度等级，其中0级精度最高，12级精度最低。
由于径向综合误差的测量需要高精度的测量齿轮，所以限于测量齿轮的制造技术水平和制造成本，GB/T10095.2?2001径向综合公差只规定了4?12共9个精度等级，其中4级精度最高，12级精度最低。
（3）齿轮径向综合精度项目与合格条件
齿轮径向综合精度项目与合格条件见附表2—2
附表2—2 齿轮径向综合精度项目与合格条件
（4）允许值及其计算公式参见有关标准或设计手册。
GB/T10095.1?2001和GB/T10095.2?2001只适用于单个齿轮，而不包括相互啮合的齿轮副的精度。
二齿轮传动精度的选用
齿轮精度的选用包括精度等级的选用和精度项目的选用。
1．精度等级的选用
选用齿轮精度等级时,应仔细分析对齿轮传动提出的功能要求和工作条件,如传动准确性、圆周速度、噪声、传动功率、负荷、寿命、润滑条件和工作持续时间等。
通常用计算法和类比法来选用齿轮的精度等级：
计算法是按照整个传动链传动精度的要求计算出允许的转角误差，确定传动精度的等级；根据机械动力学和机械振动学计算并考虑振动、噪声以及圆周速度，确定传动平稳的精度等级；在强度计算或寿命计算的基础上,确定承载能力的精度等级。
在实际工作中，极少数高精度的主要齿轮才采用计算法确定，绝大多数齿轮的精度等级都是采用类比法确定。
类比法是按照现有已证实可靠的同类产品或机械的齿轮，按精度要求、工作条件、生产条件等加以必要的修正，选用相应的精度等级。
附表2—3，列出了各类机械产品中齿轮传动的常用精度范围。在实际选用时，不要盲目地追求较高的精度，以免造成不必要的浪费。
附表2—3 各类机械中齿轮传动的精度等级
应用范围精度等级应用范围精度等级
测量齿轮2~5 重型汽车6~9
透平齿轮3~6 一般减速器6~9
精密切削机床3~7 拖拉机6~10
航空发动机4~8 轧钢机6~10
一般切削机床5~8 起重机械7~10
内燃或电动机车5~8 地质矿山绞车7~10
轻型汽车5~8 农业机械8~11
附表2—4，列出了4~9级精度齿轮的应用范围和与传动平稳的精度相适应的齿轮圆周速度范围，可供设计时参考。
附表2—4，各级精度齿轮的应用范围和齿轮圆周速度范围
精度等级 4 5 6 7 8 9
应用范围
极精密
分度机
械的齿
轮；非常
高速、要
求平稳
无噪声
的齿轮；
高速透
平齿轮；
检查7
级齿轮
的测量
齿轮。
精密
分度机
构的齿
轮；高速
并要求
平稳无
噪声的
齿轮；高
速透平
齿轮；检
查8、9
级齿轮
的测量
齿轮。
高速、
平稳无
噪声的
高效率
齿轮；航
空、汽
车、机床
中的重
要齿轮；
分度机
构齿轮；
读数机
构齿轮。
高速、小
动力或
反转的
齿轮；金
属切削
机床中
进给齿
轮；航空
齿轮；读
数机构
齿轮；具
有一定
速度的
减速器
齿轮。
一般机
器中普
通齿轮；
汽车、拖
拉机减
速器中
一般齿
轮；航空
器中不
重要齿
轮；农业
机械中
的重要
齿轮。
无精
度要求
的比较
粗糙的
齿轮。
圆周速
度
v(m/s) 直齿<35 <20 <15 <10 <6 <2 斜齿<70 <40 <30 <15 <10 <4
选用精度等级时，必须明确它是对哪项标准限定的精度项目的要求，因此，应该在技术文件中同时注明适用的标准编号GB/T10095.1?2008或GB/T10095.2?2008。
2．精度项目的选用
齿轮传动的功能要求与齿轮各精度项目之间的主要对应关系，见附表2—5。
附表2—5 齿轮传动的功能要求与齿轮精度项目的主要关系
齿轮传动的功能要求
精度项目
名称代号
传动精度
齿距累积总公差F p 齿距累积极限偏差+- F pk 切向综合总公差F i’
径向综合总公差F i’’（齿圈）径向跳动公差F r
传动平稳
齿廓总公差Fα
齿廓形状公差f fα齿廓倾斜极限偏差+- f Hα（单个）齿距极限偏差+- f pt 一齿切向综合公差f i’
一齿径向综合公差f i’’
承载能力
齿线(螺旋线)总公差Fβ齿线(螺旋线)形状公差+- f fβ齿线(螺旋线) 倾斜极限偏差+- f Hβ
精度项目的选用主要考虑精度级别、项目间的协调、生产批量和检测费用等因素。附表2—6，列出了各类齿轮推荐选用的精度项目组合，供设计时参考。
附表2—6，各类齿轮推荐的精度项目组合
用途分度、读
数
航空、汽车、机床
拖拉机、
减速器、
农用机
械
透平机，轧钢机
精度等级3~5 4~6 6~8 7~12 3~6 6~8
功能要求传动精
度
F i’或F p F i’或F p F r或F i’’F r或F i’’F p
传动平
稳
f i’或
Fα与+ f pt
f i’或
Fα与+
f pt
f i’’+ f pt Fα与+
f pt
+ f pt 承载能
力
Fβ
三组精度等级可以相同，也可以不同，工作平稳性精度（II）可以高于或低于运动精度(I)，但不能高于2级或低于1级，接触精度(III) 不能低于工作平稳性精度。
3．配合的选用
为了保证齿轮传动的正常工作，装配好的齿轮副必须形成间隙配合，所以齿轮配合的选用就是合理地选择侧隙。
4．精度等级在图样上的标注
新标准没有像旧标准那样将各精度项目分成若干个公差组，也没有将相应项目的误差或偏差分为若干个检验组。可见新标准更具有灵活性，可以根据供需双方的协议，规定工作齿面和非工作齿面具有不同的精度等级，同侧齿面的精度项目（GB/T 10095.1）和双侧齿面的精度项目（GB/T 10095.2）也可以规定不同的精度等级，均属同侧齿面的精度项目也可以规定不同的精度等级，还可以不选用标准中所列的公差或极限偏差数值。不仅将侧隙和齿厚由精度标准移至检验规范，而且还删除了标准齿厚偏差的规定（旧标准规定有14种标准齿厚偏差及其代号）。
新标准未对精度等级在图样上的标注方法作出规定。建议参照旧标准的规定按如下方法标注：同一标准中各精度项目的精度等级相同时，在等级数字后面加注标准编号，如：
7 GB/T 10095.1
或者8 GB/T 10095.2
若各精度项目的精度等级不同时，则在等级数字后的括号内标注相应精度项目的代号，如：6（Fα）、7（F p、Fβ）GB/T 10095.1
工作齿面和非工作齿面的精度等级不同时，可在标准编号后用文字说明。
有关齿轮的画法和齿轮图样上的尺寸标注可参阅国家标准GB/T 4459.2?2003《机械制图齿轮表示法》和GB/T 6443?1986《渐开线圆柱齿轮图样上应注明的尺寸数据》。