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6.11 ISO/DIS 1328-1:2011
距离发布ISO 1328-1:1995已经有十几年了,齿轮精度标准已经进入修订期,在ISO的官网上已经发布了新的齿轮精度标准的讨论稿ISO/FDIS 1328-1:2013。对于1328-2和相关技术报告并未给出新的版本。本节根据ISO/DIS 1328-1:2011版本的标准与ISO 1328-1:1995进行对比,了解一下齿轮精度发展的新动向。本节内以新标准代指ISO/DIS 1328-1:2011,旧标准代指ISO 1328-1:1995。
1.标准名称
ISO 1328-1:1995 Cylindrical gears-ISO system of accuracy-Part 1:Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth
ISO/DIS 1328-1:2011 Cylindrical gears-ISO system of flank tolerance classification-Part 1:Definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth
对比标准的名称可以看出有两点变化:第一,accuracy(精度)改为flank tolerance classification(齿廓公差分类);第二,取消了corresponding(同侧)。
2.精度等级
新标准精度等级划分为10个精度等级,2-11级;
旧标准精度等级划分为13个精度等级,0-12级。
3.使用范围
新标准
齿数:5≤z≤1000或15000/mn两者之间最小值
分度圆:5mm≤d≤15000mm
模数:0.5mm≤mn≤70mm
齿宽:4mm≤b≤1200mm
螺旋角:β≤45°
旧标准
分度圆:5mm≤d≤10000mm
模数:0.5mm≤mn≤70mm
齿宽:4mm≤b≤1000mm
4.检验项目与计算公式
新标准对比老标准在检验项目上有以下不同:
1)将径向跳动Fr从原1328-2调整到1328-1部分;
2)新增检验项目Adjacent pitch difference(相邻齿距差)fu;
3)部分检验项目术语改变,如Total profile deviation改为Profile deviation,total,其余详见表15-1-76;
表15-1-76 检验项目对比
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4)对于不同精度的齿轮,给出了测量时最少可接受参数,详见表15-1-77。
表15-1-77 ISO/DIS 1328-1:2011被测量参数表
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表15-1-78 ISO/DIS 1328-1:2011最小测量齿数
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在表15-1-79中给出了ISO/DIS 1328-1:2011、AGMA 2015和ISO 1328-1:1995标准5级精度计算公式,其中Fr取自各标准的相应部分。新标准为各检验项目设计了全新的计算公式,计算参数也未分段,无需用几何平均值代入。
表15-1-79 精度计算公式对比
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注:1.对于新标准,公差值加下标“T”。
2.关于公式的适用范围及fisT中参数q等因素请参照具体标准规定。
新标准中也有几处规定明显与DIN 3961标准规定类似,举例说明。
①增加相邻齿距差fu,此项偏差DIN 3961中有定义。
②齿廓总偏差的公差FαT的公式与DIN 3961中的公式相同。
③螺旋线总偏差的公差FβT的公式与DIN 3961中的公式相同。
④齿廓形状偏差ffα只与模数有关,与分度圆直径大小无关,齿廓斜率偏差fHα和齿廓总偏差Fα受分度圆大小的影响非常小。在DIN 3961中,这三项偏差都只与模数有关,与分离圆直径大小无关。
通过绘制齿轮精度对比曲线,可以大致得出新标准与旧标准对照在精度数值上有以下趋势。
①齿距偏差:对于直径较小的齿轮,公差放松;对于直径较大的齿轮,公差收紧,直径越大趋势越明显。
②齿廓偏差:对于直径较小的齿轮,公差放松;对于直径较大的齿轮,公差收紧,直径越大趋势越明显。
③螺旋线偏差:对于螺旋线偏差总体上都只是略微放松。
④径向跳动:对于直径较小的齿轮,公差放松;对于直径较大的齿轮,公差收紧,直径越大趋势明显。
图15-1-66~图15-1-70显示了新旧标准不同等级的精度数值的变化。
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图15-1-66 齿距累积总偏差
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图15-1-67 单个齿距偏差
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图15-1-68 齿廓总偏差
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图15-1-69 螺旋线总偏差
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图15-1-70 径向跳动
5.标准重要更新
对标准中出现的概念定义更加详细准确是新标准的又一大特点,新标准的一些重要更新如下。
①引入测量直径dM(measurement diameter)的概念,齿距偏差的定义里都引入了该概念,定义更加清晰准确。
②标准中增加了对齿廓修形和螺旋线修形的评价。
③对于齿轮精度测量的数据,提供了测量数据的去噪方法。
④齿廓的形状公差和斜率公差、螺旋线的形状公差和斜率公差增加到标准的正文中。
⑤新标准中齿廓总偏差与齿廓形状公差、齿廓斜率偏差成三角关系,螺旋线总偏差也是如此。