圆柱蜗杆齿厚的精度等级及其适用范围

圆柱蜗杆、蜗轮的精度标准GB 10089—1988适用于轴交角Σ为90^°、模数m≥1 mm的圆柱蜗杆、蜗轮及其传动，其蜗杆分度圆直径d₁≤400 mm，蜗轮分度圆直径d₂≤4000 mm；基本蜗杆可为阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)、渐开线蜗杆(ZI蜗杆)、法向直廓蜗杆(ZN蜗杆)、锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆)和圆弧圆柱蜗杆(ZC蜗杆)。

1. 精度等级及其选择

GB 10089—1988对蜗杆、蜗轮和蜗杆传动规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。蜗杆和配对蜗轮的精度等级一般相同(也允许不同)。对于有特殊要求的蜗杆传动，除_rF、_iF′、_rf、_if′项目外，其蜗杆、蜗轮左右齿面的精度等级也可不同。

按公差特性对传动性能的影响，将蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的公差(或极限偏差)分成三个公差组，见表18-29。根据使用要求的不同，允许各公差组选用不同的精度等级组合，但在同一公差组中，各项公差与极限偏差值应保持相同的精度等级。

表18-29　蜗杆、蜗轮和蜗杆传动公差的分组

蜗杆、蜗轮的精度等级可参考表18-30进行选择。

表18-30　蜗杆、蜗轮精度等级与圆周速度的关系

注：本表内容不属于GB 10089—1988。

2. 蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验与公差

对于7～9级精度的圆柱蜗杆传动，推荐的蜗杆、蜗轮和蜗杆传动检验项目见表18-31。

表18-31　推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验项目

注：当对蜗杆副的接触斑点有要求时，可不检验蜗轮的齿形误差Δf_f2。

表18-32　蜗杆的公差和极限偏差值 μm

表18-33　蜗轮的公差和极限偏差值 μm

注：1. F_p按分度圆弧长查表，查F_p时，取₂₂π2 1π2 1mZd L==^。

2. 当基本蜗杆齿形角α≠20^°时，F_r的公差值应为表中公差值乘以sin20^°/sinα。

表18-34　传动接触斑点

注：对于采用修形齿面的蜗杆传动，接触斑点的要求可不受本表的限制。

表18-35　与传动有关的极限偏差f_a、f_x及f_Σ值 μm

3. 蜗杆传动副的侧隙

蜗杆传动副的侧隙种类按传动的最小法向侧隙大小分为八种：a、b、c、d、e、f、g和h，其中以a为最大，h为零，如图18-3所示。侧隙种类与精度等级无关。传动的最小法向侧隙由蜗杆齿厚的减薄量来保证。有关侧隙的各项内容见表18-36～表18-39。

表18-37　传动的最小法向侧隙j_{n min}值 μm

注：1. 带*一项的内容不属于GB 10089—1988，仅供参考。

2. 表中数值是蜗杆传动在工作温度为20℃的情况下，未计入传动发热和传动弹性变形的影响。

3. 传动最小圆周侧隙_nminnmintcoscosαγ′≈j j^。其中，γ ′为蜗杆节圆柱导程角，α_n为蜗杆法向齿形角。

表18-36　齿厚偏差计算公式

注：E_sΔ为制造误差的补偿部分。

图18-3　蜗杆副的最小法向侧隙种类

表18-38　蜗杆齿厚公差T_S1和蜗轮齿厚公差T_S2值 μm

表18-39　蜗杆齿厚上偏差(E_ss1)中的制造误差补偿部分E_SΔ值 μm

4. 蜗杆、蜗轮齿坯的要求与公差

蜗杆、蜗轮在加工、检验、安装时的径向、轴向基准面应尽可能一致，并应在相应的零件工作图上标注。其具体公差值见表18-40和表18-41。

表18-40　蜗杆、蜗轮齿坯尺寸和形状公差

注：1. 当三个公差组的精度等级不同时，按最高精度等级确定公差。

2. 当齿顶圆不作为测量齿厚的基准时，尺寸公差按IT11确定，但不得大于0.1 mm。

3.IT为标准公差，其值查第17章表17-1。

表18-41　蜗杆、蜗轮齿坯基准面径向和端面跳动公差值　　　　　　　μm

注：1. 当三个公差组的精度等级不同时，按最高精度等级确定公差。

2. 当齿顶圆作为测量齿厚的基准时，齿顶圆也即为蜗杆、蜗轮和齿坯基准面。

5. 标注示例

(1) 在蜗杆和蜗轮的工作图上，应分别标注精度等级、齿厚极限偏差或相应的侧隙种类代号和标准代号，其标注示例如下。

① 蜗杆的第Ⅱ、Ⅲ公差组的精度等级为5级，齿厚极限偏差为标准值，相配的侧隙种类为f，其标注为：

② 若①中蜗杆的齿厚极限偏差为非标准值，如上偏差为－0.27 mm、下偏差为－0.40 mm，则标注为：蜗杆　)(527.0 40.0−−　GB 10089—1988

③ 蜗轮的三个公差组精度同为5级，齿厚极限偏差为标准值，相配的侧隙种类为f，其标注为：

④ 蜗轮的第Ⅰ公差组的精度为5级，第Ⅱ、Ⅲ公差组的精度为6级，齿厚极限偏差为标准值，相配的侧隙种类为f，其标注为：

⑤ 若④中蜗轮的齿厚极限偏差为非标准值，如上偏差为+0.10 mm、下偏差为－0.10 mm，则标注为：) 6(-5-6 10.0 10.0+−　GB 10089—1988

(2) 对传动应标注出相应的精度等级、侧隙种类代号和本标准代号，其标准示例如下。

① 传动的第Ⅰ公差组的精度为5级，第Ⅱ、Ⅲ公差组的精度为6级，侧隙种类为f，其标注为：

侧隙种类代号

第Ⅲ公差组的精度等级

第Ⅱ公差组的精度等级

第Ⅰ公差组的精度等级

② 若①中的侧隙为非标准值，如j_{n min}=0.03 mm，j_{n max}=0.06 mm，则标注为：

传动　)(6-6-503.0 06. 0　GB 10089—1988

【注释】

(1)式(18-1)、式(18-2)摘自GB/Z 18620.2—2008。

(2)式(18-1)、式(18-2)摘自GB/Z 18620.2—2008。