6.8　轮齿齿面粗糙度

轮齿齿面粗糙度对齿轮的传动精度（噪声和振动）、表面承载能力（点蚀、胶合和磨损）、弯曲强度（齿根过渡曲面状况）都有一定的影响。GB/Z 18620.4—2008中给出了表面粗糙度的检验方法。

6.8.1　图样上应标注的数据

设计者应按照齿轮加工要求，在图样上应标出完工状态的齿轮表面粗糙度的适当数据，如图15-1-57所示。

6.8.2　测量仪器

触针式测量仪器通常用来测量表面粗糙度。可采用以下几种类型的仪器来进行测量，不同的测量方法对测量不确定度的影响有不同的特性（见图15-1-58）。

①在被测表面上滑行的一个或一对导头的仪器（仪器有一平直的基准平面）。

②一个在具有名义表面形状的基准平面上滑行的导头。

③一个具有可调整的或可编程的与导头组合一起的基准线生成器，例如，可由一个坐标测量机来实现基准线。

④用一个无导头的传感器和一个具有较大测量范围的平直基准对形状、波纹度和表面粗糙度进行评定。

根据国家标准，触针的针尖半径应为2μm或5μm或10μm，触针的圆锥角可为60°或90°。在表面测量的报告中应注明针尖半径和触针角度。

在对表面粗糙度或波纹度进行测量时，需要用无导头传感器和一个被限定截止的滤波器，它压缩表面轮廓的长波成分或短波成分。测量仪器仅适用于某些特定的截止波长，表15-1-70给出了适当的截止波长的参考值。必须要认真选择合适的触针针尖半径、取样长度和截止滤波器，见GB/T 6052、GB/T 10610和ISO 11562，否则测量中就会出现系统误差。

根据波纹度、加工纹理方向和测量仪器的影响的考虑，可能要选择一种不同的截止值。

6.8.3　齿轮齿面表面粗糙度的测量

在测量表面粗糙度时，触针的轨迹应与表面加工纹理的方向相垂直，见图15-1-58和图15-1-59中所示方向，测量还应垂直于表面，因此，触针应尽可能紧跟齿面的弯曲的变化。

在对轮齿齿根的过渡区表面粗糙度测量时，整个方向应与螺旋线正交，因此，需要使用一些特殊的方法。图15-1-59中表示了一种适用的测量方法，在触针前面的传感器头部有一半径为r（小于齿根过渡曲线的半径R）的导头，安装在一根可旋转的轴上，当该轴转过角度约100°时，触针的针尖描绘出一条同齿根过渡区接近的圆弧。当齿根过渡区足够大，并且该装置仔细的定位时方可进行表面粗糙度测量。导头直接作用于表面，应使半径r大于50λ_c（截止波长），以避免因导头引起的测量不确定度。

使用导头形式的测量仪器进行测量还有另一种办法，选择一种适当的铸塑材料（如树脂等）制作一个相反的复制品。当对较小模数齿轮的齿根过渡部分的表面粗糙度进行测量时，这种方法是特别有用的。在使用这种方法时，应记住在评定过程中齿廓的记录曲线的凸凹是相反的。

（1）评定测量结果

直接测得的表面粗糙度参数值，可直接与规定的允许值比较。

参数值通常是按沿齿廓取的几个接连的取样长度上的平均值确定的，但是应考虑到表面粗糙度会沿测量行程有规律地变化，因此，确定单个取样长度的表面粗糙度值，可能是有益的。为了改进测量数值统计上的准确性，可从几个平行的测量迹线计算其算术平均值。

为了避免使用滤波器时评定长度的部分损失，可以在没有标准滤波过程的情况下，在单个取样长度上评定粗糙度。图15-1-60为消除形状成分等，将（没有滤波器）轨迹轮廓细分为短的取样长度l₁、l₂、l₃等所产生的滤波效果。为了同标准方法的滤波结果相比较，取样长度应与截止值λ_c为同样的值。

（2）参数值

规定的参数值应优先从表15-1-71和表15-1-72中所给出的范围中选择，无论是Ra还是Rz都可作为一种判断依据，但两者不应在同一部分使用。