齿轮测量方法

1、测量仪器，除测 和齿厚外，还可 轮的内孔。齿轮测量齿轮齿单个齿距偏差与齿距累积总偏差的测量一、目的熟悉测量齿轮单个齿距偏差与齿距累积总偏差的方法。加深理解单个齿距偏差与齿距累积总偏差的定义。二、内容.用周节仪或万能测齿仪测量圆柱齿轮齿距相对偏差。.用列表计算法或作图法求解齿距累积总偏差。三、测量原理及计量器具说明单个齿距偏差f值是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差（用相对法测量时，公称齿距是指所有 实际齿距的平均值）。齿距累积总偏差 Fp是指在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，即最大齿距累积偏差（Fpmax）与最小齿距累积偏差（Fpmin）之代数差。在实际测量

2、中，通常采用某一齿距作为基准齿距，测量其余的齿距对基准齿距的偏差。然后，通过数据处理来求解单个齿距偏差f值和齿距累积总偏差 Fp,测量应在齿高中部同一圆周上进行，这就要求保证 测量基准的精度。而齿轮的测量基准可选用齿轮的内孔、齿顶圆和齿根圆。为了使测量基准与装配基准一 致，以内孔定位最好。用齿顶圆定位时，必须控制齿顶圆对内孔的轴线的径向跳动。在生产中，根据所用 量具的结构来确定测量基准。用相对法测量齿距相对偏差的仪器有周节仪和万能测齿仪。.用手持式周节仪测量图1为手持式周节仪的外形图，它以齿顶圆作为测量基准，指示表的分度值为0.005mm,测量范围为模数 315 mm。周节仪有4、5和8三个定

3、位脚，用以支承仪器。测量时，调整定位脚的相对位置，使测量头2和3在分度圆附近与齿面接触。固定测量头2按被测齿轮模数来调整位置，活动测量头3则与指示表7相连。测量前，将两个定位脚 4、5前端的定位爪紧靠齿轮端面，并使它们与齿顶圆接触，再用螺钉6紧固。然后将辅助定位脚8也与齿顶圆接触，同样用螺钉固紧。以被测齿轮的任一齿距作为基准齿距，调整指示表逐齿测量其余的齿距，指示表读数即为这些齿距与基准齿距之7的零位，并且把指针压缩 12圈。然后, 差，将测得的数据记入表中。.用万能测齿仪测量万能测齿仪是应用比较广泛的齿轮 量圆柱齿轮的齿距、基节、齿圈径向跳动 以测量圆锥齿轮和蜗轮。其测量基准是齿图2为万能测

4、齿仪外形图。仪器的弧形支架7可绕基座1的垂直轴心线旋转，安装被测齿轮心轴的顶2上，工作台上装有能够作尖装在弧形架上，支架 2可以在水平面内作纵向和横向移动，工作台装在支架径向移动的滑板 4,借锁紧装置3可将滑板4固定在任意位置上，当松开锁紧装置3,靠弹簧的作用，滑5上有指示表6,其分度值为 0.001 mm。板4能匀速地移到测量位置，这样就能进行逐齿测量。测量装置3）。图3用这种仪器测量齿轮齿距时，其测量力是靠装在齿轮心轴上的重锤来保证(图 测量前，将齿轮安装在两顶尖之间，调整测量装四、测量步骤置5,使球形测量爪位于齿轮分度圆附近，并与相邻 两个同侧齿面接触。选定任一齿距作为基准齿距，将 指示

5、表6调零。然后逐齿测量其余齿距对基准齿距 之差。1.用手持式周节仪测量的步骤(参看图 (1)调整测量爪的位置将固定测量爪2按被测齿轮模数调整到模数标尺的相应刻线上，然后用螺钉9固紧。(2)调整定位脚的相对位置2和3在齿轮分度圆附近与两相邻同侧齿面接触，并使两接触点6固紧。最后调整辅助定位脚 8,并用螺钉固紧。,将指示表7对准零位，然后将仪器测量爪稍微移开轮齿，再调整定位脚4和5的位置，使测量爪 分别与两齿顶距离接近相等，然后用螺钉(3)调节指示表零位以任一齿距作为基准齿距(注上标记)7对准零重新使它们接触，以检查指示表示值的稳定性。这样重复三次，待指示表稳定后，再调节指示表 位。(4)逐齿测量

6、各齿距的相对偏差，并将测量结果计入表中。(5)处理测量数据齿距累积误差可以用计算法或作图法求解。下面以实例说明，1)用计算法处理测量数据为计算方便，可以列成表格形式(表1)。将测得的单个齿距相对偏差(fpt相对)，记入表中第二行。n根据测得的fpt相对，逐齿累积，计算出相对齿距累积偏差( fpt相对)，记入第三行。K,以1计算基准齿距对公称齿距的偏差，因为第一个齿距是任意选定的，假设它对公称齿距的偏差为后每测一齿都引入了该偏差K, K的值为各个齿距相对偏差的平均值，按下式计算:、n - ，一 6 一，、12K=乙 fpt相对 /Z= = 0.5 （m）式中Z一齿轮的齿数。按齿轮序号计算 K的累

7、加值nK,计入表中第四行。由第三行减去第四行，求得各齿的绝对齿距累积偏差(Fp绝对)，计入第五行。Fp绝对按下式计算：nFP绝对=Z f pt相对一nKFp,即1第五行中的最大值与最小值之差，即为被测齿轮的齿距累积总偏差Fp =+ 3- ( 8.5) = 11.5 ( m m)从GB/T10095.1 -2001查出齿距累积总公差Fp,判断被测齿轮的适用性。表1一一三四五齿 序单个齿距 相对偏差相对齿距 累积偏差齿序与平均 值的乘积绝对齿距 累积偏差nf p厢对nZ fpt相对1nknZ fpt相对-nK11001 X 0.5= 0.5-0.521-12X 0.5= 123-2-33X 0.5

8、= 1.5-4.541一 44X 0.5=2.一 65+ 2一 65X 0.5=2.5-8.56+ 3-36X 0.5=3一 67+ 2-17X 0.5= 3.5-4.58+ 3+ 28X 0.5=429+ 2+ 49X 0.5=4.5-0.510+ 4+ 810X 0.5=5+ 3111+ 711 X 0.5= 5.5+ 1.5121+ 612X 0.5=60，一6c lK =乙 f pt相对 / Z =0.5112Fp =+3 (8.5) =11.5(Nm)各齿距相对偏差分别减去K值，其中最大的绝对值，即为被测齿轮的单个齿距偏差(fpt)2)用作图法处理测量数据：4所示的折线。连接以横坐标

9、代表齿序，纵坐标代表上例第三行内的相对齿距累积误差，绘出如图 折线首末两点的直线作为相对齿距累积误差的坐标线。然后，从折线的最高点与最低点分别作平行与上述上的距离即器的两顶尖爪进入齿间，图4坐标线的直线。这两条平行直线间在纵坐标为齿距累积总偏差 FP。1,用万能测齿仪测量的步骤(1)擦净被测齿轮，然后把它安装在仪 上。(2)调整仪器，使测量装置上两个测量 在分度圆附近与相邻两个同侧齿面接触。(3)在齿轮心轴上挂上重锤，使轮齿 紧靠在定位爪上。(4)测量时先以任一齿距为基准齿距，调整指示表的零位。然后将测量爪反复退出与进入被测齿面， 以检查指示表示值的稳定性。(5)退出测量爪，将齿轮转动一齿，使

10、两个测量爪与另一对齿面接触，逐齿测量各齿距，从指示表读出单个齿距相对偏差(fpt相对)。(6)处理测量数据(同前述方法)。(7)从GB/T10095.1 -2001查出齿轮齿距累积总公差Fp ,判断被测齿轮的适用性。.用周节仪和万能测齿仪测量齿轮齿距时，各选用齿轮的什么表面作为测量基准？哪一种较好?.测量齿距累积总偏差 Fp与单个齿距偏差f值的目的是什么？3,若因检验条件的限制，不能测量齿距累积总偏差Fp,可测量哪些项目来代替？齿轮齿圈径向跳动测量一、目的1,熟悉测量齿轮径向跳动的方法。2,加深理解齿轮径向跳动的定义。二、内容用齿圈径向跳动检查仪测量齿轮齿圈径向跳动。三、测量原理及计量器具说明

11、齿轮径向跳动Fr为计量器测头（圆形、圆柱形等）相继置于每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。检查中，测头在齿高中部附近与左右齿面接触。即 Fr =rmax-rmin。（见图1）。齿圈径向跳动误差可用齿圈径向跳动检查仪、万能测齿仪或普通的偏摆检查仪等仪器测量。本实验采用齿圈径向跳动检查仪来测量，（图2）为该仪器的外形图。 它主要由底座1、滑板2、顶尖6、调节螺母7、回转盘8和指示表10等组成，指示表的分度值为 0.001mm。该仪器可测量模数为 0.35 mm的齿轮。为了测量各种不同模数的齿轮，仪器备有不同直径的球形测量头。按机标JB17981规定，测量齿圈径向跳动误差应在分度圆

12、附近与齿面接触，故测量球或柱的直径d应按下述尺寸制造或选取。d = 1.68m式中 m齿轮模数（m m）。此外，齿圈径向跳动检查仪还备有内接触杠杆和外接触杠杆。前者成直线形，用于测量内齿轮的齿圈 径向跳动和孔的径向跳动；后者成直角三角形，用于测量圆锥齿轮的齿圈径向跳动和端面圆跳动。本实验 测量圆柱齿轮的齿圈径向跳动。测量时，将需要的球形测量头装 入指示表测量杆的下端进行测量。图1图2四、测量步骤1.根据被测齿轮的模数，选择合适的球形测量头装入指示表10测量杆的下端（图2）。2,将被测齿轮和心轴装在仪器的两顶尖上，拧紧固紧螺钉4和5。3,旋转手柄3,调整滑板2位置，使指示表测量头位于齿宽的中部。

13、借升降调节螺母7和提升手把9,使测量头位于齿槽内。调整指示表10的零位，并使其指针压缩12圈。4,每测一齿，须抬起提升手把9,使指示表的测量头离开齿面。逐齿测量一圈，并记录指示表的读数。5,处理测量数据，从 GB/T10095.2-2001查出齿轮径向跳动公差 Fr,判断被测齿轮的适用性。.齿轮径向跳动产生的主要原因是什么？它对齿轮传动有什么影响？.为什么测量齿轮径向跳动时，要根据齿轮的模数不同，选用不同直径的球形测头?齿轮齿厚偏差测量目的.掌握测量齿轮齿厚的方法。.加深理解齿轮齿厚偏差的定义。二、内容用齿轮游标尺测量齿轮的齿厚偏差。三、测量原理及计量器具说明齿厚偏差 Es是指在分度圆柱面上，

14、法向齿厚的实际值与公称值之差。齿轮游图1为测量齿厚偏差的齿轮游标尺。它是由两套相互垂直的游标尺组成。垂直游标尺用于控制测量 部位（分度圆至齿顶圆）的弦齿高 hf,水平游标尺用于测量所测部位（分度圆）的弦齿厚 Sf（实际） 标尺的分度值为0.02mm,其原理和读数方法与普通游标尺相同。的弦齿高hf和弦齿厚Sf由图2可得:hf = h + x =90 cos Z八.90Sf =Z msin式中 m-齿轮模数（mm）;齿轮齿数。当齿轮为变位齿轮且齿顶圆直径有误差时，分度圆处的弦齿高hf和弦齿厚Sf应按下式计算:hf = mZm ./1 - cos(-4 tg - f2Z1 ，)YRe - Re)二

15、4 sin 二 fSf = Zmsin I2Z 一式中一一移距系数；注f 齿形角；Re 一一齿顶圆半径的公称值；FRe 一一齿顶圆半径的实际值。四、测量步骤.用外径千分尺测量齿顶圆的实际直径。.计算分度圆处弦齿高 hf和弦齿厚Sf （可从表1查出）。.按hf值调整齿轮游标尺的垂直游标尺。.将齿轮游标尺置于被测齿轮上，使垂直游标尺的高度尺与齿顶相接触。然后，移动水平游标尺的卡脚，使卡脚靠紧齿廓。从水平游标尺上读出弦齿厚的实际尺寸（用透光法判断接触情况）。.分别在圆周上间隔相同的几个轮齿上进行测量。.按齿轮图样标注的技术要求，确定齿厚上偏差Esns和下偏差Esni,判断被测齿厚的适用性。思 考 题

16、.测量齿轮齿厚偏差的目的是什么？.齿厚极限偏差（Esns、Esni）和公法线长度极限偏差（Ebns、Ebni）有何关系？.齿厚的测量精度与哪些因素有关？表1 m = i时分度圆弦齿高和弦齿厚的数值ZZsin 二1+Z.(1-cos 姿)ZZsin 学1+ 刍(1-cosf)ZZsin 孚 Z1+_| (1-cos_90。)111.56551.0560291.57001.0213471.57051.0131121.56631.0513301.57011.0205481.57051.0128131.56691.0474311.57011.0199491.57051.0126141.56731.04

17、40321.57021.0193501.57051.0124151.56791.0411331.57021.0187511.57051.0121161.56831.0385341.57021.0181521.57061.0119171.56861.0363351.57031.0176531.57061.0116181.56881.0342361.57031.0171541.57061.0114191.56901.0324371.57031.0167551.57061.0112201.56921.0308381.57031.0162561.57061.0110211.56931.0294391.

18、57041.0158571.57061.0108221.56941.0280401.57041.0154581.57061.0106231.56951.0268411.57041.0150591.57061.0104241.56961.0257421.57041.0146601.57061.0103251.56971.0247431.57051.0143611.57061.0101261.56981.0237441.57051.0140621.57061.0100271.56981.0228451.57051.0137631.57061.0098281.56991.0220461.57051.

19、0134641.57061.0096注：对于其它模数的齿轮，则将表中的数值乘以模数。齿轮公法线长度偏差的测量一、目的.掌握测量齿轮公法线长度的方法。.加深理解齿轮公法线长度偏差的定义。二、内容用公法线指示卡规测量齿轮公法线长度偏差。三、测量原理及计量器具说明公法线长度偏差Ew是指在齿轮一周范围内，公法线实际长度的平均值与公称值之差。公法线长度可用公法线指示卡规（图1）、公法线千分尺（图 2）或万能测齿仪（图 3和实验7-1的图2）测量。公法线指示卡规适用于测量6-7级精度的齿轮。其结构如图1所示。在卡规的圆管 1上装有切口套 TOC o 1-5 h z 筒2,靠自身的弹力夹紧。用板手 9 （可

20、从圆管尾部取下）上的凸头插入切口套筒的空槽后再转90。，就可使切口套筒移动，以便按公法线长度的公称值（量块组合）调整固定卡脚3到活动卡脚6之间的距离。然后调整指示表8的零位。活动卡脚6是通过杠杆7与指示表8的测头相连的。测量齿轮时，公法线长度 的偏差可从指示表（分度值为 0.005mm）读出。图1图2图3四、测量步骤.按下式计算直齿圆柱齿轮公法线长度W ；W = mcos: f L （n - 0.5） Zinv = J 2 msin 二 f式中 m 被测齿轮的模数（ mm）；二:f 齿形角；Z被测齿轮齿数；一二 fn跨齿数（n = Z +0.5 ,取整数）。冗当汽f = 20,变位系数E = 0时，则W =m1.476（2n -1） 0.014Z 1n =0.111Z 0.5W和n值也可以从表1查出。.按公法线长度的公称尺寸组合量块。.用组合好的量块组