中国齿轮(Gears)专业协会高级顾问
王仁康
国家质检总局于2001年12月17日发布GB/T
10095.1—2001及GB/T
10095.2—2001渐开线圆柱齿轮(Gears)精度国家标准,要求在2002年6月1日起执行,并宣布原执行的GB
10095—88渐开线圆柱齿轮(Gears)标准同时废止。
为叙述方便起见,下面我们把GB/T
10095.1—2001及GB/T
10095.2—2001称为新标准,把GB
10095—88称为老标准。
一、
新老标准
都源自国际标准
我国最早的齿轮(Gears)精度标准是1960年由原机械工业部制订的部标JB
179—60《圆柱齿轮(Gears)
传动公差》。1975年国际标准化组织颁布了ISO
1328—1975圆柱齿轮(Gears)精度标准,这是第一个齿轮(Gears)精度国际标准。当时机械工业部以等效采用的形式,把这个国际标准转化为部标JB
179—81和JB
179—83。五年后,国家技术监督局在此基础上,发布了GB
10095—88,它的结构和内容,与第一个国际标准是一致的。
时隔22年以后,国际标准化组织总结了实践经验,并吸收了工业发达国家美国、德国的成功经验,修订了第一个国际标准(ISO
1328—1975),并于1997年公布了这第二个齿轮(Gears)精度国际标准(ISO
1328—1997)。2001年,国家质检总局又以等效采用的形式对GB
10095—88进行修订,成为新的国家标准。所以,新老齿轮(Gears)精度国家标准都可视同国际标准。
二、
新标准比老标准更符合生产实际
新老两个国家标准中,四个基本检验项目对比,其精度要求有升有降,分别列表如下:
新标准齿廓总公差(Fa)和老标准齿形误差(ff)比较
表一
(2<
m≤3.5)(精度6级)
d |
125 |
280 |
400 |
560 |
800 |
1600 |
新Fa(µm) |
11 |
13 |
13 |
15 |
17 |
19 |
老ff(µm) |
8 |
9 |
9 |
12 |
12 |
17 |
新标准螺旋线总公差(Fβ)和老标准齿向误差(Fβ)比较
表二
(b = 40mm )
d |
125 |
280 |
400 |
560 |
800 |
1600 |
新Fβ(µm) |
12 |
13 |
13 |
13 |
15 |
15 |
老fβ(µm) |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
表三
新标准单个齿距极限偏差(±fpt)和老标准齿距极限偏差(±fpt)比较
d |
125 |
250 |
400 |
560 |
800 |
1600</,
SPAN> |
新±fpt(µm) |
8.5 |
9 |
10 |
10 |
11 |
13 |
老±fpt(µm) |
10 |
11 |
11 |
13 |
13 |
14 |
表四
新标准齿距累积总公差(Fp)和老标准齿距累积公差(Fp)比较
d |
125 |
250 |
400 |
560 |
800 |
1600 |
新Fp(µm) |
27 |
35 |
46 |
46 |
59 |
74 |
老Fp(µm) |
45 |
45 |
63 |
63 |
80 |
100 |
1、从表一、表二新老标准对照数字可以看出,相同等级的精度标准,齿形误差和齿向误差(在新标准中称为齿廓总公差和螺旋线总公差),新标准比老标准误差允许值放松了半级到一级,这是从实践中知道齿形误差和齿向误差允许值的大小,并不直接对齿轮(Gears)性能和承载能力产生较大影响,而企业在制造过程中,要提高齿形、齿向精度,却要付出较高的制造成本。因此,降低这方面的精度要求,更符合实际,并给企业带来经济效益。
2、从表三、表四看,与上述情况相反,新标准较老标准齿距极限偏差和齿距累积公差(在新标准中称为单个齿距极限偏差和齿距累计总公差),相同等级的精度却有所提高,两者比较,其允许值提高了半级至一级。这是从实践中得知齿距偏差对齿轮(Gears)的性能和承载能力影响较大。但齿距偏差主要是由机床和刀具保证的。近年来,齿轮(Gears)加工机床和刀具的性能不断提高,能够满足对齿距偏差精度的要求。国际标准化组织在修订中,从实际需要出发,做出提高齿距偏差精度水平的决定。从我们贯彻老标准的实际情况看,由于机床的保证和工艺的合理调整,一般企业对齿距偏差有一定的储备量(富余值),因此,转换成新标准并不增加太多的技术难度。
3、新标准在指导性附件中,详细规定了其它齿轮(Gears)精度项目的规范,特别在附件3(齿轮(Gears)坯、轴中心距和轴线平行度检验)中,提出了对齿轮(Gears)坯制造工艺的严格要求,与老标准比较有重要差别。例如,新标准对齿轮(Gears)坯的基准面及形位公差有明确的规定,并与齿轮(Gears)的精度(螺旋线总偏差Fβ、齿距累计总偏差Fp)联系在一起。其圆柱度(或圆度)规定为0.04(L/b)Fβ或0.1Fp
,平面度规定为0.06(Dd
/ b)Fβ。式中L=轴承跨距,b=齿宽,Dd=基准面直径,这些在老标准中是没有的。这些要求虽然增加了齿轮(Gears)坯制造的难度,但为以后的滚齿、磨齿、检测、装配等工序提供了有利条件。根据南高齿的经验,“在制造加工齿轮(Gears)坯和箱体的过程中,保持较紧的公差,比加工高精度齿轮(Gears)要经济得多”。所以,这些要求虽然比老标准严格,但总体来说,是从提高经济效益出发的。
三、
自己动手,转换新老标准的探讨
老标准已宣布废止,企业不能继续按老标准生产。新老标准的转换工作,势在必行。企业在执行老标准的基础上,通过学习、消化新标准,并采取必要的措施,完全有可能自己动手完成转换工作。
新标准和附带的四个指导性文件已公开发行。根据新老标准的异同,结合企业的实际,提出转换措施方案,建议采取以下步骤:
首先,学习、消化新标准,并与老标准互相对比。第二,按新标准修改图纸,调整工艺。第三,选定一、二种老产品作为试点,或者在新产品设计中实行,以便逐步掌握经验,再全面转换。企业在新老标准转换过程中,有什么问题,齿协秘书处可请有关专家前往协助。
参考文献:
1、《国际标准》翻译稿
全国齿标委、机械科学研究院
厉始忠等 1998年12月
2、《齿轮(Gears)精度国家标准应用指南》
贯标工作组 张民安等
1990年11月
3、〈应用国际最新齿轮(Gears)精度标准工作总结〉
南京高速齿轮(Gears)箱厂
1999年11月
4、〈国家标准:渐开线圆柱齿轮(Gears)精度〉
国家质检总局发布
2001年12月 |