齒輪螺旋線樣板
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了齒輪螺旋線樣板的型式與尺寸、技術(shù)要求、驗(yàn)收規(guī)則及樣板的標(biāo)記和包裝。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種型號(hào)齒輪螺旋線測(cè)量?jī)x和齒輪測(cè)量中心（以下簡(jiǎn)稱為儀器）所使用的螺旋線樣板（以下簡(jiǎn)稱樣板）。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)要本標(biāo)準(zhǔn)中引用面構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB/T2821-1992齒輪幾何要素代號(hào)
GB/T3374-1992齒輪基本術(shù)語(yǔ)
GB/T10095.1-2001 漸開(kāi)線圓柱齒輪 精度 第1部分：輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值
3定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義
3.1齒輪螺旋線樣板
一種性能穩(wěn)定可靠的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具（見(jiàn)圖1）。它的螺旋線齒面是檢定各種螺旋線儀器的標(biāo)準(zhǔn)，用于傳遞齒輪螺旋線參數(shù)量值、修正儀器示值、確定儀器示值誤差。
圖1齒輪螺旋線樣板
3.2漸開(kāi)螺旋面
平面沿著一個(gè)固定的圓柱面作純滾動(dòng)時(shí)，此平面上的一條以恒定角度與基圓柱的軸線傾斜交錯(cuò)的直線在固定空間內(nèi)展成的軌跡曲面（見(jiàn)圖2）。
圖2漸開(kāi)螺旋面
3.3圓柱螺旋線
動(dòng)點(diǎn)沿圓柱面上的一條母線作等速移動(dòng)，而該母線又繞圓柱面的軸線作等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)點(diǎn)在此圓柱面上的運(yùn)動(dòng)軌跡（見(jiàn)圖3）。
圖3 圓柱螺旋線
3.4分度圓
圓柱齒輪的分度圓柱面與端平面的交線稱為分度圓，其半徑以r表示。對(duì)于螺旋線樣板，此圓的半徑為給定值。
3.5螺旋角
在圓柱面上，圓柱螺旋線的切線與通過(guò)切點(diǎn)的圓柱面直母線之間所夾的角（規(guī)定它大于等于0°而小于90°）稱為螺旋角。在分度圓柱上的螺旋角稱為分度圓螺旋角，以β表示（見(jiàn)圖4），在基圓柱上的螺旋角稱為基圓螺旋角，以βb表示。
圖4分度圓螺旋角
3.6導(dǎo)程
圓柱面上的一條螺旋線與該圓柱面上的一條直母線的兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離（見(jiàn)圖5），以PZ表示。
圖5 導(dǎo)程
3.7螺旋線總偏差
在被測(cè)圓柱面上螺旋線評(píng)定范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線的最近的兩條理論螺旋線（圖中點(diǎn)劃線）間的端面距離，以Fβ表示（見(jiàn)圖6a）。
3.8平均螺旋線
在被測(cè)圓柱面上螺旋線評(píng)定范圍內(nèi)，由實(shí)際螺旋線按‘最小二乘法’確定的回歸直線（圖中虛線）（見(jiàn)圖6b）。
3.9螺旋線形狀偏差
在被測(cè)圓柱面上螺旋線評(píng)定范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線且與平均螺旋線平行的最近的兩條直線間的端面距離，以ffβ表示（見(jiàn)圖6b）.
3.10螺旋線傾斜偏差
在被測(cè)圓柱面上，過(guò)評(píng)定范圍兩端交平均螺旋線A、B兩點(diǎn)的兩條理論螺旋線間的差值以fHβ表示（見(jiàn)圖6c）。
圖6螺旋線誤差
3.11螺旋角偏差
在分度圓柱上測(cè)得的螺旋角實(shí)際值βs與設(shè)計(jì)值β（或標(biāo)稱值）之差，以△β表示：
△β=βs-β
以坐標(biāo)法測(cè)量時(shí)，用回歸分析法，△β的計(jì)算公式如下：
式中：θi——第i個(gè)展開(kāi)角，（°）;
——與第i個(gè)展開(kāi)角相應(yīng)的導(dǎo)程偏差，mm；
n——采樣點(diǎn)數(shù)；
β——分圓螺旋角，（°）
r——分圓半徑，mm。
用比較法測(cè)量時(shí)，△β以下式計(jì)算：
式中：
——螺旋線傾斜偏差，mm；
——螺旋線評(píng)定范圍內(nèi)的軸向測(cè)量長(zhǎng)度，mm；
β——分圓螺旋角，（°）。
4型式與尺寸
4.1螺旋線樣板可設(shè)計(jì)成整體式或鑲嵌式。
4.2螺旋線樣板工作面必須為漸開(kāi)螺旋面。
4.3螺旋線樣板分為一等樣板和二等樣板兩個(gè)等級(jí)。
4.3.1一等樣板應(yīng)具有0°齒向和相同設(shè)計(jì)角度的左旋和右旋螺旋線各一條，齒寬大于等于90mm；應(yīng)從基圓開(kāi)始畫出齒廓偏差曲線，漸開(kāi)線展開(kāi)長(zhǎng)度要求見(jiàn)表1。
表1漸開(kāi)線展開(kāi)長(zhǎng)度要求
|
基圓半徑rb |
展開(kāi)長(zhǎng)度 |
|
rb≤24 |
＞18 |
|
24＜rb≤50 |
＞30 |
|
20＜rb≤100 |
＞40 |
|
100＜rb≤200 |
＞60 |
4.3.2二等樣板應(yīng)具有相同設(shè)計(jì)角度的左旋和右旋螺旋線各一條，齒寬大于等于60mm；應(yīng)從基圓展開(kāi)10mm處畫出齒廓偏差曲線，漸開(kāi)線展開(kāi)長(zhǎng)度大于10mm。
4.4樣板規(guī)格尺寸
樣板主要尺寸見(jiàn)表2。
表2樣板主要尺寸
|
分圓螺旋角 |
0° |
15° |
30° |
45° |
|
分圓半徑 |
24
31
50
100
200 |
24
31
50
100
200 |
-
31
50
100
200 |
-
31
50
100
200 |
|
齒寬 |
60～100 |
60～100 |
80～150 |
80～150 |
|
軸長(zhǎng) |
270～300 |
270～340 |
270～550 |
270～550 |
同時(shí)允許使用根據(jù)生產(chǎn)需要特制的其他尺寸樣板。
5技術(shù)要求
5.1樣板漸開(kāi)螺旋面
5.1.1樣板漸開(kāi)螺旋面螺旋線形狀偏差ffβ和漸開(kāi)線形狀偏差ffβ應(yīng)符合表3規(guī)定。
表3螺旋線形狀偏差ffβ和漸開(kāi)線形狀偏差ffβ
|
分度半徑
r/mm |
一等樣板 |
二等樣板 |
|
r≤100 |
≤1.2 |
≤1.5 |
|
100＜r≤200 |
≤1.5 |
≤2.0 |
5.1.2樣板螺旋角偏差應(yīng)不大于±1′。在齒高方向，距離分度圓柱±1mm范圍內(nèi)均應(yīng)符合要求。
5.1.3距齒寬兩端各5mm范圍內(nèi)螺旋線形狀偏差可放寬到表3規(guī)定的2倍。
5.1.4齒根部漸開(kāi)線展開(kāi)長(zhǎng)5mm范圍內(nèi)漸開(kāi)線形狀偏差不大于表3規(guī)定的3倍。
5.2樣板表面粗糙度Rα應(yīng)符合表4規(guī)定。
表4樣板表面粗糙度
|
樣板部位 |
樣板等級(jí) |
|
一等樣板 |
二等樣板 |
|
漸開(kāi)螺旋面 |
≤0.2 |
≤0.2 |
|
頂尖孔 |
≤0.1 |
≤0.1 |
|
芯軸外圓 |
≤0.4 |
≤0.4 |
5.3樣板頂尖孔應(yīng)符合表5規(guī)定。
表5頂尖孔誤差
|
誤差項(xiàng)目 |
樣板等級(jí) |
|
一等樣板 |
二等樣板 |
|
圓度 |
≤0.4μm |
≤0.8μm |
|
芯軸外圓相對(duì)頂尖孔全跳動(dòng) |
≤0.1μm |
≤2.0μm |
|
錐角 |
60°±2′ |
60°±3′ |
6其他要求
6.1樣板應(yīng)采用性能穩(wěn)定的材料制造，如鉻鎢錳鋼（CrWMn）或軸承鋼（GCr15）等。
6.2樣板工作面硬度不低于60HRC。
6.3樣板在淬火處理后，應(yīng)時(shí)行冰冷處理、消除應(yīng)為處理及去磁處理。
6.4樣板熱處理后應(yīng)將頂尖孔內(nèi)的殘余物質(zhì)徹底清洗干凈，避免日后產(chǎn)生銹蝕無(wú)法使用。
6.5樣板非工作面應(yīng)進(jìn)行防銹處理。
6.6樣板在三個(gè)檢定周期內(nèi)，其螺旋角變化量不應(yīng)超出檢定規(guī)程規(guī)定的不確定度范圍。
7驗(yàn)收規(guī)則
7.1樣板工作面不應(yīng)有銹蝕、碰傷、劃痕等影響使用的外觀缺陷，漆表面不應(yīng)有脫落現(xiàn)象。
7.2樣板出廠時(shí)應(yīng)具有出廠檢驗(yàn)合格證。合格證上應(yīng)注明樣板螺旋角、形狀偏差、芯軸外圓相對(duì)頂尖孔的全跳動(dòng)及樣板等級(jí)。
7.3樣板使用前，應(yīng)送到上級(jí)計(jì)量部門進(jìn)行檢定。計(jì)量部門應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)檢定規(guī)程確定樣板準(zhǔn)確度等級(jí)，并給出必要參數(shù)。
8標(biāo)記、包裝和保質(zhì)期
8.1樣板標(biāo)記
a)制造廠名或商標(biāo)；
b)螺旋角及分圓半徑標(biāo)稱值
c)齒面記號(hào)；
d）產(chǎn)品序號(hào)、編號(hào)和出廠日期。
8.2包裝
8.2.1樣板表面應(yīng)進(jìn)行防銹處理。
8.2.2樣板及單獨(dú)購(gòu)買的樣板應(yīng)具有獨(dú)立包裝箱，包裝箱正面應(yīng)具有如下標(biāo)志：
a)產(chǎn)品名稱；
b）制造廠；
c)防潮、防震標(biāo)記；
d)樣板編號(hào)。
8.3保質(zhì)期
8.3.1用戶在購(gòu)買樣板時(shí)，應(yīng)自行驗(yàn)收外觀質(zhì)量。不合格時(shí)，一般應(yīng)在兩個(gè)月內(nèi)及時(shí)提出更換。
8.3.2樣板經(jīng)檢定不合格時(shí)，用戶用在自購(gòu)買之日起一年內(nèi)向生產(chǎn)廠提出。
