【摘 要】國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在2013年9月1日公布了新的齒輪公差標(biāo)準(zhǔn)ISO1328-1:2013,新標(biāo)準(zhǔn)在繼承舊標(biāo)準(zhǔn)的原則與框架的基礎(chǔ)上,對齒輪的公差等級、評定指標(biāo)、公差計算公式、檢驗準(zhǔn)則等進(jìn)行了較大的修訂,新標(biāo)準(zhǔn)的體系更加完整,各指標(biāo)之間的關(guān)系更加清晰,具有良好的操作性與應(yīng)用性。
【關(guān)鍵詞】ISO標(biāo)準(zhǔn);齒輪公差;分析
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在2013年9月1日公布了新的齒輪公差標(biāo)準(zhǔn)ISO1328-1:2013,《cylindrical gears-ISO system of flank tolerance classification-part 1:definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth》(下面簡稱ISO1328-1:2013)。這是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在時隔18年后對齒輪公差標(biāo)準(zhǔn)所進(jìn)行的一次重大修訂,新版的ISO1328-1:2013即繼承了原ISO1328-1標(biāo)準(zhǔn)的原則與框架,又對原ISO1328-1標(biāo)準(zhǔn)的評定指標(biāo)、公差等級、驗收與評定準(zhǔn)則等方面都做了新的規(guī)定。
1 標(biāo)準(zhǔn)名稱的變化
ISO1328-1:2013名稱為《圓柱齒輪-ISO齒面輪廓公差等級制-第一部分:與輪齒齒面輪廓相關(guān)的偏差定義和允許值》,ISO1328-1:1995的名稱為《圓柱齒輪-精度制-第一部分:輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值》。二者之間的區(qū)別是:新標(biāo)準(zhǔn)為齒輪公差等級制,與ISO的尺寸公差、幾何公差的公差等級稱呼相同;新標(biāo)準(zhǔn)的適用對象為齒輪輪廓,即適用于同側(cè)齒面,也適用于異側(cè)齒面,舊標(biāo)準(zhǔn)適用于同側(cè)齒面。
2 標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍擴大
ISO1328-1:2013的適用范圍為5≤z≤1000,5mm≤d≤15000mm, 0.5mm≤mn≤70mm,4mm≤b≤1200,β≤45°。與ISO1328-1:1995相比較,其適用范圍的參數(shù)中增加了齒數(shù)z,螺旋角β,分度圓直徑上限由10000mm增加到15000mm,齒寬上限由1000mm增加到1200mm。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的擴大使標(biāo)準(zhǔn)更加適用于重型機械所用的大齒輪的制造精度的評定。新舊標(biāo)準(zhǔn)只適用于單個齒輪的公差等級的評定,不適用于齒輪副,這一點上新舊標(biāo)準(zhǔn)是一致的。
3 公差等級及應(yīng)用調(diào)整
新舊標(biāo)準(zhǔn)的公差等級數(shù)不相同,ISO1328-1:2013規(guī)定了齒面公差等級為11級,其中1級最高,11級最低。在ISO1328-1:1995中規(guī)定了13個公差等級,其中0級最高,12級最低。
ISO1328-1:2013是對齒面的精度進(jìn)行評定的標(biāo)準(zhǔn),主要是與齒面有關(guān)的公差指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對于負(fù)載齒面與非負(fù)載、輕負(fù)載齒面可以規(guī)定相同的公差等級、也可以規(guī)定不同的公差等級。對于同一齒面的不同評定指標(biāo)可以規(guī)定相同的公差等級、也可以規(guī)定不同的公差等級。這給予齒輪評定指標(biāo)的公差設(shè)計以較大的自由度和靈活性,有利于設(shè)計者依據(jù)不同的使用要求對其影響較大的評定指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的給定公差值,對齒輪傳動性能影響較大的評定指標(biāo)可給予較高的公差等級,對齒輪傳動性能影響不大的可給予較低的公差等級,這項規(guī)定有利于在滿足齒輪使用要求的前提下,降低齒輪的制造成本。
4 齒輪誤差、偏差值評定項目與參數(shù)修訂
ISO1328-1:2013分為正文與附錄部分,正文中給出了齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差三種偏差的定義、公差等級、評定準(zhǔn)則和偏差計算公式。新標(biāo)準(zhǔn)中有七個附錄,其中三個規(guī)范性附錄、四個為資料性附錄。附錄中給出了扇形齒距偏差Fpk、齒圈徑向跳動Fr、一齒切向綜合偏差fis、切向綜合總偏差Fis、相鄰齒距差fu。新標(biāo)準(zhǔn)對齒面精度的評定規(guī)定了15個指標(biāo),其中正文中規(guī)定10個,但fpi、Fpi是為fp、Fp值的評定計算而設(shè)計的指標(biāo),不是對齒輪偏差、誤差直接進(jìn)行評定的指標(biāo)。齒圈徑向跳動Fr在舊標(biāo)準(zhǔn)中是在ISO1328-2:1995中給出的,在新版的齒輪標(biāo)準(zhǔn)中變?yōu)樵贗SO1328-1:2013中給出。ISO1328-1:2013中的各項指標(biāo)的誤差(偏差)與公差值、允許值用不同的符號來表示,公差、允許值比誤差、偏差代號多一個角標(biāo)T。偏差、誤差和公差、允許值用不同的符號來表示,可使偏差、誤差和公差、允許值在表達(dá)中更加清晰,避免了誤差與公差、偏差與允許值之間的誤解,便于齒輪公差的評定交流、分析。
5 齒輪精度評定指標(biāo)公差計算公式修訂
6 齒輪精度等級評定準(zhǔn)則進(jìn)一步的明確
對制造的齒輪進(jìn)行檢驗評定其所達(dá)到的公差等級時,ISO1328-1:2013給出了檢驗參數(shù)組,檢驗參數(shù)組分為默認(rèn)檢驗參數(shù)組、可選檢驗參數(shù)組。在齒輪設(shè)計檢驗時,優(yōu)先選用默認(rèn)參數(shù)組。制造商與購買商協(xié)商一致后可用可選檢驗參數(shù)組代替默認(rèn)參數(shù)組。規(guī)定檢驗參數(shù)組的目的是更為準(zhǔn)確地確定齒輪的公差等級,降低齒輪公差等級的檢測成本。ISO1328-1:1995中指出將在ISO/TR10063中給出檢驗組與公差族,但I(xiàn)SO/TR10063一直沒有面世。ISO1328-1中所規(guī)定的齒輪誤差、偏差都是對同一齒面而言的,是齒面實際狀態(tài)的某一方面特征的反映,其測量值都存在著一定的內(nèi)在關(guān)系,如果對一個齒輪進(jìn)行所有指標(biāo)的測量即不是經(jīng)濟的,也是不必要的,因此ISO1328-1:1995規(guī)定Fα、Fβ是必檢項目,而ffα、fHα與ffβ、fHβ不是必檢項目,ISO1328-1:2013繼承了這一原則,規(guī)定的檢驗參數(shù)組。于一個齒輪公差等級的評定,ISO1328-1:2013同時對檢驗參數(shù)組的各項評定參數(shù)的典型的測量方法與測量部位進(jìn)行了規(guī)定。
【參考文獻(xiàn)】
[1]ISO 1328-1:2013 Cylindrical gears-ISO system of flank tolerance classification-Part 1: Definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth[EB/OL]http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=45309
[2]GB/T10095.1-2008中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.圓柱齒輪精度制第1部分:輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008,08.
[3]趙巖鐵,主編.公差配合與技術(shù)測量.2版[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2011.
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