Серия „Знание“ · B8 · Стандарти и измервания

Червячна предавка Стандарти — DIN, ISO и AGMA: Какво измерва всеки от тях и как се сравняват

Чертеж на клиент от САЩ посочва AGMA 10. Вашият цех работи по DIN. Кой е по-строг? Какви параметри всъщност измерва всеки стандарт? Това ръководство разрешава объркването с таблица за директно сравнение и препратка към преобразуване на класове на точност.

DIN 3975/3976ISO 1122-1АГМА 6022-C96Преобразуване от DIN към AGMA

Структура на цилиндрично червячно колело 1

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., LtdАнсан-си, Кьонги-до, Корея[email protected]

Чертежът, който причини триседмично забавяне

Корейски машиностроител получил поръчка за покупка от американски производител на оригинално оборудване (OEM) с чертеж на червячна предавка, в който е посочен клас на качество AGMA 10. Производственият им екип го третирал като еквивалентно на DIN 8 - често срещано, но неточно преобразуване - и произвел съответно. Входящата инспекция на американския производител на оригинално оборудване отхвърлила частите: тяхната координатна измервателна машина открила отклонение в изхода и грешки в профила в рамките на допустимото отклонение по DIN 8, но извън допустимото отклонение по AGMA 10 за конкретния размер на зъбното колело. Триседмичното забавяне, докато проблемът беше решен - повторна инспекция, нова документация, частична преработка - струвало повече от самата зъбна предавка.

Грешката не беше в производството. Тя беше в преобразуването. Класовете на прецизност DIN и AGMA не са прости 1:1 преобразувания. Те измерват припокриващи се, но не идентични набори от параметри на зъбните колела, а стойностите на техните толеранси се мащабират различно в зависимост от модула и диаметъра на стъпката. Разбирането какво всъщност определя всеки стандарт – и къде преобразуването им е надеждно и къде не работи – е от съществено значение за всеки инженерен екип, работещ с международни клиенти или доставчици.

структура на червячна предавка 1
структура на червячна предавка 2

DIN 3975 и DIN 3976 — Европейският стандарт

DIN 3975 определя геометричните параметри и терминологията за цилиндрични червячни зъбни колела - ъгъл на водещ зъб, аксиална стъпка, нормална стъпка, дебелина на зъба върху щифтовете, посока на спиралата и връзките между параметрите на геометрията на червяците. DIN 3976 определя допустимите отклонения. Класовете на прецизност в DIN 3976 варират от клас 3 (най-висока прецизност, рядко произвеждана комерсиално) до клас 12 (груба комерсиална). Стандартната доставка на Korea Ever-Power обхваща клас 6 до клас 12, като клас 5 се предлага за приложения за позициониране при поискване.

Всеки клас на точност определя допустимите отклонения за пет основни параметъра. Тези пет параметъра обхващат пълното геометрично качество на червячната резба — не са необходими допълнителни параметри, за да се определи напълно качеството на червячната предавка съгласно DIN 3976.

Отклонение на профила на зъба Ff

Отклонение на действителния профил на червячната резба от теоретичната еволвента в нормалното сечение. Високото Ff концентрира натоварването върху локалните точки на контакт, вместо да го разпределя по цялата дъга на зацепване. Основният източник на шум от зацепването на червячната предавка.

Отклонение на олово Fb

Отклонение на действителния ход на резбата от теоретичния ход по стъпковия цилиндър. Непостоянният ход причинява периодични промени в натоварването при въртене на червяка - източник на страничните ленти на вибрациите с честотата на зъбите.

Отклонение на единичен ритъм fp

Отклонение на ширината на всеки отделен зъбен промеждутък от теоретичната стойност. Всяка грешка в стъпката създава кратък импулс на ъглово ускорение/забавяне — те се сумират в сборна грешка в предаването.

Общо отклонение на профила Fa

Амплитуда от пик до дъно на грешката в профила, включително всички хармоници. Използва се при изчисления на вибрации и акустичен шум. Най-важният параметър за тиха работа на червячна предавка.

Отклонение в дебелината на зъба As

Отклонение на дебелината на зъба от номиналната, измерено върху щифтовете на стъпковия цилиндър. Директно контролира хлабината в монтажа — по-малкият размер на зъба увеличава хлабината; по-големият размер рискува да доведе до смущения във върха на зъба.


Класове на прецизност по DIN — приложения, методи на производство и преобразувания

DIN клас AGMA Прибл. Производство Разработка на профил Ff (M5) Водещ разработчик във Facebook Типично приложение Корея Ever-Power Supply
ДИН 5 АГМА 12+ Шлайфано + припокриване 4 хм 6 мкм Хирургически роботи, метрология, високопрецизни позиционери Само по заявка
ДИН 6 АГМА 11 Заземяване на резбата 6 мкм 9 хм Роботизирани съединения, CNC индексатори, високоточна автоматизация Налично, 4-6 седмици
ДИН 7 АГМА 10 Заземяване на резбата 9 хм 14 хм Индексатори за опаковки, слънчеви тракери, коботни съединения Стандартна прецизност
ДИН 8 АГМА 9 Обработено/струговано покритие 14 хм 20 мкм Индустриални конвейери, машинни инструменти, обща автоматизация Стандартно захранване
ДИН 9 АГМА 8 Хоббед 20 мкм 28 мкм Общо машиностроене, селскостопанско, подемно-транспортно оборудване Стандартно захранване
ДИН 10 АГМА 7 Хоббед 28 мкм 40 мкм Некритични задвижвания, нискоскоростно оборудване Стандартно захранване
ДИН 12 АГМА 6 As-cut 56 мкм 80 μm Груби приложения, бавни дискове за спорадична употреба Стандартно захранване

Показани са стойности на отклонението на профила и стъпката за червяк Модул 5 при среден диаметър на стъпката. Стойностите са мащабирани с модул и диаметър съгласно таблиците за допустими отклонения по DIN 3976.


AGMA 6022-C96 — Американски справочник

AGMA 6022-C96 (Ръководство за проектиране на цилиндрични червячни зъбни колела) е основният стандарт на Американската асоциация на производителите на зъбни колела (Emperial Gear Association) за проектиране и спецификация на червячни зъбни колела. Класовете на качество варират от AGMA 6 (най-ниска) до AGMA 14 (най-висока прецизност) - обърнете внимание на обърнатата номерация спрямо DIN, където по-ниските числа показват по-висока прецизност. AGMA 14 = най-висока прецизност, AGMA 6 = груба търговска прецизност.

Ключовата методологична разлика: AGMA 6022 определя класовете за качество предимно чрез грешка в комбинираното предаване тест — натрупаното отклонение на стъпката, измерено върху множество зъби от тестер за търкаляне на зъбни колела. DIN 3976 определя индивидуалните допустими отклонения на параметрите (Ff, Fb, fp, As), измерени отделно чрез CMM. Зъбно колело може да отговаря на един стандарт, като същевременно показва незначително по-голямо отклонение в параметър, който другият стандарт е по-тежък — особено при нестандартни размери на модулите, където формулите за мащабиране на допустимите отклонения се различават.

Критичен практически момент: Номерирането по AGMA е противоположно на DIN. AGMA 8 е по-ниска прецизност от AGMA 12; DIN 8 е по-висок прецизност от DIN 12. Когато четете чертеж, винаги обърнете внимание на кой стандарт е посочен, преди да интерпретирате номера на класа. Объркването на AGMA 8 (груб търговски) с DIN 8 (стандартен индустриален) е най-често срещаното погрешно тълкуване на класа на прецизност при международните доставки на зъбни колела.


Методи за измерване на CMM за параметри на червячни зъбни колела

структура на червячна предавка 4

Съвременните измервания с координатно-измервателна машина (CMM) с помощта на ротационен сонда проследяват страничната повърхност на червячната резба в определени равнини на измерване, като записват отклонението от теоретичната еволвента във всяка измерена точка. Измерването се извършва в три аксиални позиции (за проверка на консистентността на стъпката) и две позиции на височината на профила (за проверка на формата на профила) за общо шест измервателни секции на начало на резбата.

Измерване на профил
Стилусът на CMM проследява страничната стена на резбата в нормално сечение. Отклонението от теоретичната еволвента във всяка точка е грешката на профила Ff.
Измерване на олово
CMM записва позицията на резбата при множество ъглови стъпки по цялата дължина на резбата. Отклонението от стъпката е максимално минус минимално отклонение от константата стъпка.
Дебелина на зъба върху щифтовете
Калибриран щифт, поставен в пространството на резбата; измерването върху щифта дава дебелината на зъба чрез геометрично изчисление.
Измерване на отвора
Отвор, измерен в 3 аксиални позиции x 2 перпендикулярни диаметъра = 6 измервания, потвърждаващи съответствие с H7.

Инспекция и проверка на качеството в Korea Ever-Power

Структура на цилиндрично червячно колело 2 структура на червячна предавка 3
работилница за червячни зъбни колела 5 работилница за червячни зъбни колела 6

Четене на чертеж на червячна предавка — Необходими параметри

Пълният чертеж на червячна предавка определя всички параметри, необходими за производството и проверката на предавката. Липсващите параметри са недостатък на чертежа — те трябва да бъдат добавени преди началото на производството. Следните параметри трябва да фигурират на всеки чертеж на червячна предавка, предназначен за прецизна доставка.

Параметър на чертежа Символ Какво причинява липсата му
Аксиален модул мкс Грешен модул = грешен размер на зъба, грешно междуосово разстояние, несъответствие с колелото
Брой стартирания z1 Грешното броене на стартирания променя съотношението, ефективността и самоблокиращото се поведение
Брой зъби на колелото z2 Неправилно броене променя съотношението и разстоянието между центровете
Коефициент на диаметъра q Определя диаметъра на стъпката d1 = mxq; влияе върху ъгъла на водещост
Посока на спиралата Д или Л Грешна ръка = грешка при пресичане на вала на 90 градуса или обратно въртене
Нормален ъгъл на налягане един Обикновено 20 градуса; различната стойност променя здравината на зъба и геометрията на мрежата
Клас на прецизност DIN/AGMA Грешен клас = грешен толеранс — отхвърляне или приемане на дефектни части
Толеранс на дебелината на зъба Като Липсва = неконтролиран луфт в сглобката
Повърхностна обработка Ra Ра Неспазване на изискванията за храни/медицински/чисти помещения
Толеранс на централно разстояние a +/- тол Цел на обработката на корпуса; влияе върху хлабината и качеството на контакта

Корея Евър-Пауър

Продукти, съответстващи на стандартите, с документация за CMM

Alloy Steel Worm Gear Set -- Standards-Documented
DIN 6 до DIN 9 — Включен е CMM доклад
Alloy Steel Worm Gear Set — Standards-Documented
Every Korea Ever-Power alloy steel worm gear set ships with a CMM inspection report documenting the actual measured values for each DIN 3976 parameter — not a pass/fail statement, but the measured deviation values alongside the DIN class tolerance for comparison. Engineers can confirm precision class compliance and use the actual measured data when converting a DIN specification to AGMA class compliance for US OEM incoming inspection. Precision class options: DIN 9 standard, DIN 8 precision industrial, DIN 7 ground (automation), DIN 6 high precision (request). AGMA-equivalent compliance statements available when US OEM drawings require AGMA quality class documentation.

Вижте спецификациите

Precision Worm Wheel -- DIN Drawing-Compliant
Profile-Matched — Contact Pattern Photo Included
Precision Worm Wheel — DIN Drawing-Compliant
When engineering drawings specify DIN or AGMA precision class, Korea Ever-Power manufactures the matching worm wheel and provides documentation confirming compliance against each DIN 3976 tolerance. CMM report covers bore diameter (6 measurement points confirming H7 compliance), tooth runout, and contact pattern coverage percentage. For customers requiring AGMA-format documentation from DIN-manufactured gears — common when Korean OEMs supply to US customers — supplementary AGMA compliance statements are prepared from the DIN-measured CMM data.

Вижте спецификациите

Duplex Worm Gear -- Full DIN Precision Documentation
DIN 5 to DIN 7 — Lead Difference Certified
Duplex Worm Gear — Full DIN Precision Documentation
The duplex worm requires one additional certified parameter beyond standard DIN 3976: the lead difference between left and right thread flanks — the parameter that enables backlash adjustment by axial shift. Korea Ever-Power measures and certifies the lead difference as a specific value (not a range) for each duplex set, allowing the installation engineer to calculate the exact axial shift required to achieve a target backlash. Precision class DIN 5 to DIN 7 as standard for duplex sets. Full documentation includes the lead difference certificate, standard CMM report, and contact pattern photograph.

Вижте спецификациите

Standards FAQ

Worm Gear Standards and Inspection — Questions from Quality Engineers

My customer drawing specifies AGMA Quality 10. What DIN class does Korea Ever-Power manufacture to satisfy this?+

AGMA 10 corresponds approximately to DIN 7 for typical worm gear module and diameter combinations. Korea Ever-Power manufactures AGMA 10-equivalent gears at DIN 7 precision class (ground worm thread, DIN 3976 tolerances measured and reported). The exact relationship depends on gear size — for very small modules (M1-M2), DIN 7 may be slightly tighter than AGMA 10; for large modules (M8+), the relationship may differ. When an AGMA quality class is specified on a customer drawing, Korea Ever-Power provides the DIN-measured values alongside an AGMA class compliance statement confirming the actual measured deviations are within the AGMA 10 tolerance limits for the specific gear dimensions.

What is the difference between quality grade and precision class in worm gear specification?+

They refer to the same concept with different terminology by standard. DIN 3976 uses Qualitaetsstufe (quality grade), translated as precision class in English, numbered 3-12 with lower numbers being more precise. AGMA uses Quality Number (Q) numbered 3-14 with higher numbers being more precise — the numbering is inverted relative to DIN, which causes frequent confusion. ISO 10064-6 uses accuracy grade with a similar system to DIN. When specifying internationally, always confirm which numbering system is in use: DIN 8 and AGMA 8 have the same number but represent different precision levels — DIN 8 is significantly higher precision than AGMA 8.

Does Korea Ever-Power provide AGMA inspection reports, or only DIN format CMM reports?+

Standard CMM reports are in DIN 3976 format, reporting measured values against DIN tolerance limits. When a US customer requires AGMA-format compliance documentation, Korea Ever-Power prepares an AGMA class compliance statement from the DIN-measured values — confirming that the measured profile deviation, lead deviation, and pitch variation satisfy the AGMA tolerance limits for the specified quality number at the specific module and pitch diameter. This service is available at no additional charge when AGMA documentation is requested at order placement. For orders where AGMA documentation is requested after shipment, allow 3-5 working days.

How is worm gear backlash measured, and is it documented in the inspection report?+

Worm gear backlash is measured as the angular movement of the output shaft (worm wheel shaft) in degrees when the input shaft is held stationary and the output shaft is rotated alternately in both directions under a specified reference torque. The measurement is performed on a gear mesh test rig at theoretical centre distance. Backlash in angular units converts to linear at the wheel pitch radius. Korea Ever-Power measures backlash on the assembly test rig as part of the contact pattern test for precision class DIN 7 and better — the contact pattern photograph and backlash measurement are both included in delivery documentation. Standard supply (DIN 8-9) includes contact pattern documentation; backlash measurement available on request.

What does total profile deviation Fa mean on a CMM report, and how does it affect gear noise?+

Total profile deviation Fa is the peak-to-valley amplitude of the profile error in the normal section — the algebraic difference between the highest and lowest points on the actual profile relative to the theoretical involute. Small Fa means the thread profile closely matches the theoretical and load distributes uniformly across the engaged contact arc. Large Fa means local high and low points cause load concentration at high points, increasing Hertz contact stress, raising friction, and producing transmission error pulses at the mesh frequency. Fa is the primary source of worm gear mesh noise — reducing Fa through thread grinding (DIN 7 vs DIN 9) is the most effective single action for reducing worm gear acoustic output.

What is the DIN standard for worm gear tooth thickness measurement?+

Tooth thickness of a worm is measured by the measurement over balls (or pins) method as specified in DIN 3960 applied to worm gears via DIN 3975. A calibrated ball of specified diameter is placed in the thread space; the measurement over the ball with another ball diametrically opposite gives a dimension from which tooth thickness is calculated. The ball diameter is selected per the normal module and pressure angle to ensure contact at the pitch cylinder. Korea Ever-Power uses CNC gear measurement centres with touch-probe styli for thread flank profile and lead measurement, supplemented by pin measurement for tooth thickness verification at both the blank stage and after thread grinding. Both measurements appear in the CMM inspection report.

For dual-sourced supply of the same worm gear specification, how do I ensure interchangeability between two suppliers?+

Define the specification to international standard tolerances, not proprietary callouts. Specify: module (exact value), tooth count, helix direction, pressure angle (20 deg standard), precision class (DIN class number), bore to H7 (exact diameter), keyway to DIN 6885A, and material to a composition standard with heat number traceability. Both suppliers must demonstrate compliance with the same CMM inspection report format. For initial qualification, compare actual measured values from both suppliers — not just pass/fail reports — to confirm they achieve equivalent geometry. A first-article dimensional correlation review between two suppliers CMM reports is the most reliable way to confirm interchangeability before production quantities are committed.

What minimum information does Korea Ever-Power need to produce a standards-compliant CMM report?+

To issue a CMM report to DIN 3976, Korea Ever-Power needs: module m; number of starts z1; number of wheel teeth z2; normal pressure angle an; diameter quotient q (or pitch diameter d1); specified precision class (DIN grade number); and bore diameter with tolerance. With these parameters, the DIN 3976 tolerance values for each measured parameter can be calculated, and the measured deviations evaluated for compliance. If any parameter is missing from the order specification, Korea Ever-Power requests it before issuing the report — a report without confirmed specifications is not a valid quality document.

Standards-Compliant Supply with Full CMM Documentation

Specify the precision class (DIN or AGMA) and Korea Ever-Power confirms supply capability, CMM report format, and AGMA conversion documentation availability before the order is placed.

Редактор: Cxm