渐开线齿轮参数的测定.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除实验三渐开线齿轮参数的测定一、 概述齿轮是最重要的传动零件之一。我们除了经常接触到齿轮的设计、制造工作以外， 在进口设备测绘、零件仿制、设备维修及更新设计中还可能接触到齿轮的另一类工作， 即齿轮参数测定。这项工作一般是指手头没有现成的图纸、资料，需要根据齿轮实物， 用必要的技术手段和工具（量具、仪器等）进行实物测量，然后通过分析、推算，确定 齿轮的基本参数，计算齿轮的有关几何尺寸，从而绘出齿轮的技术图纸。渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：（1） 齿数(z)；（2） 模数(m)；（3） 压力角()；（4） 齿顶高系数(ha*)；（5） 顶隙系数(c*

2、)；（6） 变位系数(x)。 由于齿轮有模数制和径节制之分，有正常齿和短齿等不同齿制,以及标准齿轮和变位齿轮的区别，压力角的标准值也有差异。所以，齿轮在实测工作中，有一定的难度。在 测绘前，应作好一系列准备工作。例如，了解设备的生产日期、厂家、齿轮在设备传动 中所处的部位等等，这是一项比较复杂的工作。本次实验只要求学生对模数制正常齿（ha*=1, c*=0.25）渐开线直齿圆柱齿轮进行简 单的测绘，从而确定它的基本参数，初步掌握齿轮参数测定的基本方法。二、实验目的（1） 运用所学过的齿轮基本知识，掌握测定齿轮基本参数的方法。（2） 进一步巩固齿轮基本尺寸的计算方法，明确参数之间的相互关系和渐开

3、线的 有关性质。三、实验用具（1） 待测齿轮：2 个。（2）量具：游标卡尺、公法线长度千分尺。四、实验步骤1.齿数 z 的确定直接数出。2.测定齿轮齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df齿轮齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 可用游标卡尺测出。为了减少测量误差,同一测量值，应在不同位置上测量 3 次（例：在圆周上每隔 120测一数据）然后取其算数平均 值。（1） 齿轮为偶数时：da 和 df 可用游标卡尺直接测出，如图 3-1 所示。（2） 齿轮为奇数时：da 和 df 须采用间接测量的方法，如图 3-2 所示。 先量出齿轮安装孔直径 D，然后分别量出孔壁到某一齿顶的距离 H1，和孔壁到某一齿

4、根的距离 H2，同一数值在不同位置测量 3 次，求出算数平均值。【精品文档】第 7 页再按下式计算出 da 和 df 值。齿顶圆直径：da=D+2H1（mm）（3-1） 齿根圆直径：df=D+2H2（mm） （3-2）3.计算全齿高偶数齿轮: h=(dadf)/2 （mm） （3-3） 奇数齿轮: h=H1H2（mm）（3-4）dfDDdaH1H2图 3-1 偶数齿测量图 3-2 奇数齿测量4.计算齿轮模数 m已知待测齿轮是模数制正常齿直齿圆柱齿轮，所以ha*=1,c*=0.25由于全齿高 h=(2ha*+c*)m,由已测得的全齿高可计算出m = h/(2ha*+c*) = h/2.255.测

5、定公法线长度 wk ，wk +1测量公法线长度 Wk 的目的，是为了测定基圆齿距 Pb，从而确定齿轮的压力角， 模数 m 和变位系数 x，这是测定齿轮基本参数的关键项目。Wk 值按图 33 所示的方 法，用公法线长度千分尺测量。具体测量方法如下：（1）确定跨测齿数 k:根据被测齿轮齿数 Z，参考标准齿轮公法线表选取跨测齿数 k。用目测方法，将千分尺爪与齿轮渐开线齿廓在分度圆附近相切。（2）公法线千分尺跨测 k 个齿，量出齿轮公法线长度值 wk ，为了减少测量误差，wk 值应在不同齿上重复测量 3 次，然后取算数平均值。为了计算基节 Pb，还需按同样方法量出跨测（k+1）个齿时的公法线长度值 w

6、k +1。考虑到齿轮有公法线长度变动量误差，测量 wk 和 wk +1 值时，应在相同的几个齿上进行。6.确定基节 Pb、模数 m 和压力角已知基节公式Pb=mcos (mm)(3-5)根据实测的 wk 和 wk +1 公法线长度值，可知图 3-3 用千分尺测量公法线长度pb= wk +1 wk然后在基节表中查找与 pb 相近的值（由于齿轮制造误差、实测误差等因素存在,pb 只能近似等于 pb ），即可确定该齿轮的模数 m 和压力角 。7.判定是否为标准齿轮并确定变位系数 x判定一个齿轮是标准齿轮还是变位齿轮，最好用公法线长度测量值 wk 和理论计算值 wk 进行比较。由于齿轮的 Z、m、 已

7、知，所以可从标准齿轮的公法线长度表中查得公法线长度的理论值 wk 。若 wk = wk，则说明被测齿轮为标准齿轮。若 wk wk ，则被测齿轮为变位齿轮。根据公式： wk = wk+ 2xmsin （3-6）即可求出该齿轮的变位系数：x = ( wk wk )/(2msin)当 x0 时，为正变位齿轮。 当 x0 时，为负变位齿轮。附：公法线千分尺的应用公法线千分尺主要用来测量模数大于 1 的外啮合圆柱齿轮 2 个不同齿面的公法线长 度，直齿与斜齿都可以用，其形状与结构类似于外径百分尺，所不同的只是在测量面上 安装了 2 个精确的圆盘形平面量钳，公法线千分尺的读数值为 0.01 毫米。计算公法

8、线长度和跨齿数的公式如下：L=(2.9521(n0.5)+0.014Z)m（3-7） n=0.111Z+0.6（3-8） 式中,L 为公法线长度； Z 为齿数；n 为跨齿数； m 为模数。公法线千分尺的读数原理及方法： 这种尺有一对读数套筒：微分筒与刻度套筒。当千分尺的 2 个测量面接触时，微分筒的边线正好对准刻度套筒的零线，而刻度套筒的基线正好对准微分筒的零线，这就是 所谓的“对零”。当微分筒旋转一周（进或退），2 个测量面 之间的 距离 便移动 了一 个螺距 的距 离：即 0.5mm。微分筒圆周上标刻着 50 条等分线，每 转过一 格， 2 个 测 量 面 之间的 距离 便进退 0.01m

9、m。在刻度套筒的表面，基准线的两侧有 两排刻线，间距均为 1mm，上下刻线相互错开0.5mm。 读数分为三步：(1) 读出微分筒边线对准刻度套筒上刻线 之数值（整数或加 0.5）。(2) 读出刻度套筒基准线对准微分筒上某 格的数值，注意如果下排刻线显出，读出十分位 和百分位时，需加上 0.5mm，如图 3-4 所示。(3) 把两者加起来即可。图 3-4 上、下排刻线及基准线图1-基准线 2-上排刻线 3-下排刻线4-刻度套筒 5-微分筒渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验报告专业 班级 姓名 实验时间 一、实验目的二、实验用具三、预习思考题1. 直齿圆柱齿轮的基本参数有：2. 测量齿轮公法线长度时，

10、跨齿数 K 的确定有以下 3 种方法：（1） ；（2） ；（3） 。3.齿轮测量时，每一数据为什么要测 3 次？考虑了哪些影响因素？四、实验报告1.被测齿轮已知条件模数制、正常齿、直齿圆柱齿轮ha*=1, C*=0.25齿数：偶数齿轮齿数：Z =奇数齿轮齿数：Z =2.测量数据齿顶圆直径 da、齿根圆直径 df、孔径 D 和全齿高 h（单位：mm）表 3-1 齿顶圆、齿根圆、孔径、全齿高测量结果偶 数 齿 轮齿数测量次数123平均值dadfDh（=da df）/2奇 数 齿 轮齿数测量次数123平均值DH1H 2da=D +2H1df=D +2H2h=H1H23.公法线长度 Wk、Wk+1及基节 Pb 、模数 m 、压力角 的确定表 3-2 公法线长度、基节、模数、压力角测量结果偶数齿轮奇数齿轮齿数测量次数测量次数123平均值123平均值wkwk +1基节pb = wk +1 wk模数 m压力角 4.判定是否为变位齿轮，确定变位系数表 3-3 变位齿轮的判定偶数齿轮奇数齿轮齿数 Z模数 m压力角 公法线标准值 Wk公法线测量值 wk变位系数x = ( wk wk )/(2msin)结论五、分析讨论