实验三齿轮公法线长度偏差的测量幻灯片.ppt

实验三齿轮公法线长度偏差的测量第1页，共13页，编辑于2022年，星期五一、实验目的一、实验目的1熟悉公法线千分尺的结构和使用方法；熟悉公法线千分尺的结构和使用方法；2熟悉公法线长度的测量方法；熟悉公法线长度的测量方法；3掌握公法线长度变动与公法线平均长度偏差的计算，理解二者掌握公法线长度变动与公法线平均长度偏差的计算，理解二者的差别。的差别。4.加深理解公法线长度偏差的定义及对齿轮传动的影响加深理解公法线长度偏差的定义及对齿轮传动的影响。二、实验仪器二、实验仪器二、实验仪器二、实验仪器 本本本本实实实实验验验验的的的的主主主主要要要要实实实实验验验验仪仪仪仪器器器器是公法线千分尺。是公法线千分尺。是公法线千分尺。是公法线千分尺。实验三：齿轮公法线长度偏差的测量实验三：齿轮公法线长度偏差的测量第2页，共13页，编辑于2022年，星期五公法线千分尺测量公法线原理图公法线千分尺测量公法线原理图第3页，共13页，编辑于2022年，星期五公法线千分尺量仪说明和测量原理公法线千分尺量仪说明和测量原理测量原理：测量原理：1.1.齿轮公法线长度变动齿轮公法线长度变动Fw是指在齿轮一周范围是指在齿轮一周范围内，各条实际公法线长度中的最大值内，各条实际公法线长度中的最大值Wmax与最小值与最小值Wmin之之差，即差，即:Fw Wmax-Wmin 它反映齿轮加工中切向误差引起的齿距不均匀性，它反映齿轮加工中切向误差引起的齿距不均匀性，故可用故可用于评定齿轮的运动精度。于评定齿轮的运动精度。2.齿轮公法线平均长度偏差齿轮公法线平均长度偏差Ewm是指在齿轮一周范围是指在齿轮一周范围内，所有实际公法线长度的平均值内，所有实际公法线长度的平均值W平均平均与公法线长度公称值与公法线长度公称值W之差，即：之差，即：Ewm W平均平均-W 它反映齿厚减薄量。它反映齿厚减薄量。其测量目的是为了保证齿侧间隙。其测量目的是为了保证齿侧间隙。第4页，共13页，编辑于2022年，星期五公法线千分尺量仪说明和测量原理公法线千分尺量仪说明和测量原理 3.齿轮公法线长度通常使用公法线干分尺或公法线指示规测量。齿轮公法线长度通常使用公法线干分尺或公法线指示规测量。公法线千分尺的外形如前图所示。它的结构、使用方法和读数方法同公法线千分尺的外形如前图所示。它的结构、使用方法和读数方法同外径千分尺一样，不同之处仅是量砧制成碟形，以便碟形星砧能够伸外径千分尺一样，不同之处仅是量砧制成碟形，以便碟形星砧能够伸进齿间进行测量。进齿间进行测量。公法线千分尺的分度值为公法线千分尺的分度值为0.01mm0.01mm，测量范围根据被测齿轮的参数进，测量范围根据被测齿轮的参数进行选择。行选择。测量公法线平均长度偏差时，测量公法线平均长度偏差时，需先计算被测齿轮公法线长度的公称值需先计算被测齿轮公法线长度的公称值W，沿齿圈一周每次跨过一定齿数进行测量，所得读数的平均值沿齿圈一周每次跨过一定齿数进行测量，所得读数的平均值与公称值之差即为与公称值之差即为WmE 值。值。第5页，共13页，编辑于2022年，星期五 根据被测齿轮的模数、齿数和标准压力角等参数计算跨齿数根据被测齿轮的模数、齿数和标准压力角等参数计算跨齿数和和 公称公法线长度公称公法线长度W，计算公式：，计算公式：+2xmsin m m、z z、x x齿轮的模数、齿数、标准压力角、变位系数；齿轮的模数、齿数、标准压力角、变位系数；inv渐开线函数，渐开线函数，inv20度为度为0.014904;k测量时的跨齿数（整数）。对于标准齿轮取测量时的跨齿数（整数）。对于标准齿轮取 按上述述公式计算出的跨齿数按上述述公式计算出的跨齿数和公法线长度公称值和公法线长度公称值W 见表。见表。第6页，共13页，编辑于2022年，星期五三、实验步骤三、实验步骤三、实验步骤三、实验步骤（1 1）用测量公法线长度的办法确定齿轮的模数用测量公法线长度的办法确定齿轮的模数m m及压力角及压力角等。等。测量时应先按齿轮的齿数确定跨测齿数测量时应先按齿轮的齿数确定跨测齿数k k，见下表。测出公法，见下表。测出公法线长度线长度W Wk k和和W Wk+1k+1后，先求出基节后，先求出基节p pb b=W Wk+1k+1 W Wk k，再根据，再根据p pb b=m mcoscos确确定该齿轮的模数定该齿轮的模数m m，取取=20=20。第7页，共13页，编辑于2022年，星期五表表1 m=1 1 m=1、的标准直齿圆柱齿轮的公法线长度及跨测齿的标准直齿圆柱齿轮的公法线长度及跨测齿数数 齿轮齿齿轮齿数数Z Z跨齿跨齿数数k k公法线公公法线公称长度称长度W W齿轮齿齿轮齿数数Z Z跨齿数跨齿数k k公法线公称公法线公称长度长度W W齿轮齿齿轮齿数数Z Z跨齿数跨齿数k k公法线公法线公称长度公称长度W W15152 24.63834.638327274 410.710610.710639395 513.830813.830816162 26523652328284 410.724610.724640405 513.844813.8448注：对于模数不等于注：对于模数不等于1 1的齿轮，则将表中的数值乘以模数。的齿轮，则将表中的数值乘以模数。1724.666329410.738641513.85881837.632430410.752642513.8728193646431410.766643513.8868203660432410.780644513.9008213674433410.794645616.8670第8页，共13页，编辑于2022年，星期五第9页，共13页，编辑于2022年，星期五（2 2）根据齿轮的齿数）根据齿轮的齿数z z、模数、模数m m、压力角及跨测齿数、压力角及跨测齿数k k，由上表查，由上表查出齿轮的公法线公称长度出齿轮的公法线公称长度W W。（3 3）根据所得的公法线公称长度选择测量范围相适应的公法线千分尺，）根据所得的公法线公称长度选择测量范围相适应的公法线千分尺，然后逐齿测量或均布测量然后逐齿测量或均布测量6 6 条公法线长度，从指示表读取示值，并记入表条公法线长度，从指示表读取示值，并记入表中。中。（4 4）所有测量值中的最大值）所有测量值中的最大值Wmax与最小值与最小值Wmin之差为公法线长度变动之差为公法线长度变动量量Fw；（5）所有读数的平均值与公法线公称长度之差为公法线平均长）所有读数的平均值与公法线公称长度之差为公法线平均长度偏差度偏差EW m。F W 和和EW m应分别在公法线长度变动公差应分别在公法线长度变动公差F W 和公法线平均长度上偏和公法线平均长度上偏差差EWms 与下偏差与下偏差E Wmi 范围内零件才为合格。范围内零件才为合格。第10页，共13页，编辑于2022年，星期五2 2 2 2测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或指示测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或指示测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或指示测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或指示 规规规规两个量的位量）。见图：（两个量的位量）。见图：（两个量的位量）。见图：（两个量的位量）。见图：（a a a a）图所示两个量砧与）图所示两个量砧与）图所示两个量砧与）图所示两个量砧与 齿面在分度圆附近齿面在分度圆附近齿面在分度圆附近齿面在分度圆附近相切，位置正确；（相切，位置正确；（相切，位置正确；（相切，位置正确；（b b b b）图所示两个量砧与齿面分别在齿顶和齿根处相）图所示两个量砧与齿面分别在齿顶和齿根处相）图所示两个量砧与齿面分别在齿顶和齿根处相）图所示两个量砧与齿面分别在齿顶和齿根处相切，不好；（切，不好；（切，不好；（切，不好；（c c c c）图所示两个量砧与齿面在齿顶处相接；（）图所示两个量砧与齿面在齿顶处相接；（）图所示两个量砧与齿面在齿顶处相接；（）图所示两个量砧与齿面在齿顶处相接；（d d d d）图所示）图所示）图所示）图所示两个量砧与齿底相接，错误。两个量砧与齿底相接，错误。两个量砧与齿底相接，错误。两个量砧与齿底相接，错误。1 1 1 1按公称公法线长度按公称公法线长度按公称公法线长度按公称公法线长度W W W W，选择测量范围合适的公法线千分尺，选择测量范围合适的公法线千分尺，选择测量范围合适的公法线千分尺，选择测量范围合适的公法线千分尺，并应注意校准其示值零位。并应注意校准其示值零位。并应注意校准其示值零位。并应注意校准其示值零位。四、注意事项：四、注意事项：四、注意事项：四、注意事项：第11页，共13页，编辑于2022年，星期五 公法线长度测量示意图公法线长度测量示意图 第12页，共13页，编辑于2022年，星期五五、测量数据：五、测量数据：仪器名 称分 度 值 （mm）测量范围 （mm）被测齿轮参数模数 m齿 数z压 力 角跨齿数公法线公称长度W （mm）20测 量记 录WKWKWK+1-WK=Pb=WK+1WK+1序号（均匀测量）123456公法线长度（mm）公法线平均长度W测量结果公法线长度变动量 Fw=公法线平均长度偏差 Ewm=W W (mm)齿轮公法线长度偏差测量数据齿轮公法线长度偏差测量数据第13页，共13页，编辑于2022年，星期五