齒輪螺旋線樣板
1范圍
本標準規定了齒輪螺旋線樣板的型式與尺寸、技術要求、驗收規則及樣板的標記和包裝。
本標準適用于各種型號齒輪螺旋線測量儀和齒輪測量中心（以下簡稱為儀器）所使用的螺旋線樣板（以下簡稱樣板）。
2引用標準
下列標準所包含的條文，通過要本標準中引用面構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB/T2821-1992齒輪幾何要素代號
GB/T3374-1992齒輪基本術語
GB/T10095.1-2001 漸開線圓柱齒輪 精度 第1部分：輪齒同側齒面偏差的定義和允許值
3定義
本標準采用下列定義
3.1齒輪螺旋線樣板
一種性能穩定可靠的標準計量器具（見圖1）。它的螺旋線齒面是檢定各種螺旋線儀器的標準，用于傳遞齒輪螺旋線參數量值、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漸開螺旋面
平面沿著一個固定的圓柱面作純滾動時，此平面上的一條以恒定角度與基圓柱的軸線傾斜交錯的直線在固定空間內展成的軌跡曲面（見圖2）。
圖2漸開螺旋面
3.3圓柱螺旋線
動點沿圓柱面上的一條母線作等速移動，而該母線又繞圓柱面的軸線作等角速度旋轉運動時，動點在此圓柱面上的運動軌跡（見圖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切點的圓柱面直母線之間所夾的角（規定它大于等于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相鄰交點之間的距離（見圖5），以PZ表示。
圖5 導程
3.7螺旋線總偏差
在被測圓柱面上螺旋線評定范圍內，包容實際螺旋線的最近的兩條理論螺旋線（圖中點劃線）間的端面距離，以Fβ表示（見圖6a）。
3.8平均螺旋線
在被測圓柱面上螺旋線評定范圍內，由實際螺旋線按‘最小二乘法’確定的回歸直線（圖中虛線）（見圖6b）。
3.9螺旋線形狀偏差
在被測圓柱面上螺旋線評定范圍內，包容實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（見圖6b）.
3.10螺旋線傾斜偏差
在被測圓柱面上，過評定范圍兩端交平均螺旋線A、B兩點的兩條理論螺旋線間的差值以fHβ表示（見圖6c）。
圖6螺旋線誤差
3.11螺旋角偏差
在分度圓柱上測得的螺旋角實際值βs與設計值β（或標稱值）之差，以△β表示：
△β=βs-β
以坐標法測量時，用回歸分析法，△β的計算公式如下：
式中：θi——第i個展開角，（°）;
——與第i個展開角相應的導程偏差，mm；
n——采樣點數；
β——分圓螺旋角，（°）
r——分圓半徑，mm。
用比較法測量時，△β以下式計算：
式中：
——螺旋線傾斜偏差，mm；
——螺旋線評定范圍內的軸向測量長度，mm；
β——分圓螺旋角，（°）。
4型式與尺寸
4.1螺旋線樣板可設計成整體式或鑲嵌式。
4.2螺旋線樣板工作面必須為漸開螺旋面。
4.3螺旋線樣板分為一等樣板和二等樣板兩個等級。
4.3.1一等樣板應具有0°齒向和相同設計角度的左旋和右旋螺旋線各一條，齒寬大于等于90mm；應從基圓開始畫出齒廓偏差曲線，漸開線展開長度要求見表1。
表1漸開線展開長度要求
|
基圓半徑rb |
展開長度 |
|
rb≤24 |
＞18 |
|
24＜rb≤50 |
＞30 |
|
20＜rb≤100 |
＞40 |
|
100＜rb≤200 |
＞60 |
4.3.2二等樣板應具有相同設計角度的左旋和右旋螺旋線各一條，齒寬大于等于60mm；應從基圓展開10mm處畫出齒廓偏差曲線，漸開線展開長度大于10mm。
4.4樣板規格尺寸
樣板主要尺寸見表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 |
270～300 |
270～340 |
270～550 |
270～550 |
同時允許使用根據生產需要特制的其他尺寸樣板。
5技術要求
5.1樣板漸開螺旋面
5.1.1樣板漸開螺旋面螺旋線形狀偏差ffβ和漸開線形狀偏差ffβ應符合表3規定。
表3螺旋線形狀偏差ffβ和漸開線形狀偏差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樣板螺旋角偏差應不大于±1′。在齒高方向，距離分度圓柱±1mm范圍內均應符合要求。
5.1.3距齒寬兩端各5mm范圍內螺旋線形狀偏差可放寬到表3規定的2倍。
5.1.4齒根部漸開線展開長5mm范圍內漸開線形狀偏差不大于表3規定的3倍。
5.2樣板表面粗糙度Rα應符合表4規定。
表4樣板表面粗糙度
|
樣板部位 |
樣板等級 |
|
一等樣板 |
二等樣板 |
|
漸開螺旋面 |
≤0.2 |
≤0.2 |
|
頂尖孔 |
≤0.1 |
≤0.1 |
|
芯軸外圓 |
≤0.4 |
≤0.4 |
5.3樣板頂尖孔應符合表5規定。
表5頂尖孔誤差
|
誤差項目 |
樣板等級 |
|
一等樣板 |
二等樣板 |
|
圓度 |
≤0.4μm |
≤0.8μm |
|
芯軸外圓相對頂尖孔全跳動 |
≤0.1μm |
≤2.0μm |
|
錐角 |
60°±2′ |
60°±3′ |
6其他要求
6.1樣板應采用性能穩定的材料制造，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，應時行冰冷處理、消除應為處理及去磁處理。
6.4樣板熱處理后應將頂尖孔內的殘余物質徹底清洗干凈，避免日后產生銹蝕無法使用。
6.5樣板非工作面應進行防銹處理。
6.6樣板在三個檢定周期內，其螺旋角變化量不應超出檢定規程規定的不確定度范圍。
7驗收規則
7.1樣板工作面不應有銹蝕、碰傷、劃痕等影響使用的外觀缺陷，漆表面不應有脫落現象。
7.2樣板出廠時應具有出廠檢驗合格證。合格證上應注明樣板螺旋角、形狀偏差、芯軸外圓相對頂尖孔的全跳動及樣板等級。
7.3樣板使用前，應送到上級計量部門進行檢定。計量部門應根據本標準及相應檢定規程確定樣板準確度等級，并給出必要參數。
8標記、包裝和保質期
8.1樣板標記
a)制造廠名或商標；
b)螺旋角及分圓半徑標稱值
c)齒面記號；
d）產品序號、編號和出廠日期。
8.2包裝
8.2.1樣板表面應進行防銹處理。
8.2.2樣板及單獨購買的樣板應具有獨立包裝箱，包裝箱正面應具有如下標志：
a)產品名稱；
b）制造廠；
c)防潮、防震標記；
d)樣板編號。
8.3保質期
8.3.1用戶在購買樣板時，應自行驗收外觀質量。不合格時，一般應在兩個月內及時提出更換。
8.3.2樣板經檢定不合格時，用戶用在自購買之日起一年內向生產廠提出。
