还在为齿轮精度选择发愁？本文教您如何根据传递运动准确性、平稳性和载荷要求，合理选择第I、II、III公差组等级。同时提供公法线长度W的标准计算公式及误差项目（$F_p, F_r$）解析。
精度选择和含义
| 传动准确性 | 传动平稳性 | 载荷分布均匀性 |
|---|---|---|
| 切向综合误差$\Delta F_i$(公差$F'_i$)：被测齿轮与理想精确齿轮作单面啮合传动时，在被测齿轮一转中，它的实际转角与公称转角之差的总幅值，以分度圆弧长计值 | 一齿切向综合误差$\Delta f_i$(公差$f'_i$): 被测齿轮与理想精确的测量齿轮作单面啮合传动时，在被测齿轮一个齿距角内，它的实际转角与公称转角之差的最大幅值 | |
| 径向综合误差$\Delta F''_i$(公差$F''_i$): 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转中，双啮中心距的最大变动量 | 一齿径向综合误差$\Delta f''_i$(公差$f''_i$):测齿轮与理想精确的测量齿轮做双面啮合传动时，在被测齿轮一个齿距角内，双啮中心距变动的最大变动量 | |
| 齿距累积误差$\Delta F_p$(公差$\pm F_p$):在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值 | 齿距偏差$\Delta f_{pt}$(极限偏差$\pm f_{pt}$):在分度圆上实际齿距与公称齿距之差 | |
| 齿圈径向跳动$\Delta F_r$(公差$F_r$): 在齿轮一转中，测头在齿槽内或轮齿上的齿高中部与齿廓双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量 | ||
| 公法线长度变动$\Delta F_w$(公差$F_w$): 在齿轮一圈范围内实际公法线长度的最大值与最小值之差 | 公法线长度偏差$\Delta E_{w}$(上偏差$E_{ws}$，下偏差$E_{wi}$): 齿轮一圈内，实际公法线长度与公称公法线长度之差 | |
| 齿廓总偏差$\Delta f_\alpha$(公差$f_\alpha$): 在齿轮端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计量的实际齿廓对设计齿廓的偏离量。包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离。 | 螺旋线总偏差$\Delta F_\beta$(公差$F_\beta$):在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线的距离 | |
| 齿形误差$\Delta f_f$(公差$f_f$): 在齿形工作部分（齿顶倒棱和齿根圆角部分不计），包容实际齿形且距离最小的两条设计齿形之间的法向距离 | ||
| 基节偏差$\Delta f_{pb}$(极限偏差$\pm f_{pb}$): 实际基节与公称基节之差。实际基节是指切于基圆柱的平面与相邻同侧齿面交线间的距离(等于基圆齿距) | ||
| 齿厚偏差$E_{sn}$(上偏差$E_{sns}$，下偏差$E_{sni}$) |
第一公差组规定的检验组：用一个综合性指标或两个单项性指标（径向和切向各取一个）来评定。
1) 切向综合公差 $\Delta F_i'$
2) 齿轮齿距累积公差 $\Delta F_p$ ($\Delta F_{pk}$)
3) 径向综合误差 $\Delta F_i''$ 和公法线长度变动 $\Delta F_w$
4) 齿圈径向跳动 $\Delta F_r$ 和公法线长度变动 $\Delta F_w$
5) 齿圈径向跳动 $\Delta F_r$ (仅限于10～12级齿轮)
| 公差组 | 公差与极限偏差项目 | 误差特性 | 对传动性能的主要影响 |
|---|---|---|---|
| I | $F_i$、$F_P$、$F_{Pk}$、$F_r$、$F_w$ | 以齿轮一转为周期的误差 | 传递运动的准确性 |
| II | $f_i$、$f_i''$、$\pm f_{Pr}$、$\pm f_{\alpha}$、$\pm f_r$、$f_{\beta r}$ | 在齿轮一转内，多次周期的重复出现的误差 | 传动的平稳性、噪声、振动 |
| III | $F_{\beta}$、$F_b$、$\pm F_{Px}$ | 齿线的误差 | 载荷分布的均匀性 |
公差选择
- 一般齿轮传动多按齿轮圆周线速度确定第Ⅱ公差组的精度等级。
- 当对传递运动准确性要求高时，采用第Ⅰ公差组和第Ⅱ公差组同级；当对传递运动准确性没有特别要求时，第Ⅰ公差组的精度常比第Ⅱ公差组低一个等级；
- 当所传递的功率不特别大时（中、轻载），第Ⅲ公差组一般采用和第Ⅱ公差组相同的精度等级；重载齿轮传动则第Ⅲ公差组的精度等级宜高于第Ⅱ公差组的精度等级。
- 各公差组选不同精度等级时以不超过一级为宜
精度表示
齿轮零件在图样上应标注齿轮公差组精度等级和齿厚偏差或公法线平均长度极限偏差的字母代号。
1. 8FL GB/T 10095.1—2008 表示第 I、II、III 公差组精度等级均为 8 级，齿厚上偏差为 F，齿厚下偏差为 L。
2. 7-6-6GM GB/T 10095.1—2008 表示第 I 公差组精度为 7 级，第 II 公差组精度为 6 级，第 III 公差组精度为 6 级，齿厚上偏差为 G，齿厚下偏差为 M。
3. 副 7-6-6 (0.210/0.365) GB/T 10095.1—2008 表示齿轮副的切向—齿综合公差精度等级、齿轮副的接触斑点精度等级分别为 7 级、6 级和 6 级，(${0.210}^{0.365}$) 表示法向侧隙，表示最小法向侧隙为 0.210mm，最大法向侧隙为 0.365mm。
4. 副 7 (${0.210}^{0.365}$) t GB/T 10095.1—2008 表示齿轮副 3 方向精度等级均为 7 级， 加字母 t 表示周围侧隙（而非法向侧隙），表示最小周侧隙为 0.210mm，最大周侧隙为 0.365mm。
公法线长度
$$\begin{align}
W =& \cos \alpha [\pi \cdot (k-0.5) + z \cdot inv(\alpha)]\cdot m \\
=&\cos \alpha [\pi \cdot (k-0.5) + z \cdot (\tan \alpha - \alpha)]\cdot m
\end{align}
$$
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