实验六齿轮参数测量实验(精)

实验六齿轮参数测量实验实验项目性质：验证性实验计划学时：1一、实验目的1．通过测量和计算，进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和理解渐开线性质。2．掌握用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮几何参数的方法；3．掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮与变位齿轮的判别方法。二、实验设备与工具1．渐开线标准直齿和变位圆柱齿轮、游标卡尺，并自备计算器和稿纸；2．游标卡尺；3．学生自备笔、计算器。三、实验内容测定一对相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数，并判别它是否为标准轮，计算齿轮各部分尺寸。对非标准齿轮，求出其变位系数。四、实验原理渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数Z、模数m、分度圆压力角Q齿顶高系数h*、顶隙系数C*、中心距a和变位系数X等。本实验是用游标卡尺和公法千分a尺测量，并通过计算来确定齿轮的基本参数。1．确定齿数Z齿数Z从被测齿轮上直接数出。2.确定模数m和分度圆压力角a在图4-1中，由渐开线性质可知，齿廓间的公法线长度AB与所对应的基圆弧长AB相等。根据这一性质，用公法线千分尺跨过n个齿，测得齿廓间公法线长度为00W'，然后再跨过n+1个齿测得其长度为W'。nn+1W，二(n-1)P+S,nbbW'二nP+Sn+1bbP二W'-W'bn+1n式中’Pb为基圆齿距，P=兀肌COSa(mm),与齿轮变位与否无关。bbS为实测基圆齿厚，与变位量有关。由此可见，测定公法线长度W'和W'后bnn+1就可求出基圆齿距Pb，实测基圆齿厚sb，进而可确定出齿轮的压力角a、模数m和bb变位系数X。因此，齿轮基本参数测定中的关键环节是准确测定公法线长度。

图6-1公法线长度测量(1)测定公法线长度W'和W'nn+1根据被齿轮的齿数乙按下式计算跨齿数：a°

n=Z+0.5180。式中：a—压力角；z—被测齿轮的齿数我国采用模数制齿轮，其分度圆标准压力角是20°和15°。若压力角为20°可直接参照下表确定跨齿数n。z12〜1819〜2728〜3637〜4546〜5455〜6364〜7273〜8182〜90n2345678910公法线长度测量按图6-1所示方法进行，首先测出跨n个齿时的公法线长度W'。n测定时应注意使千分尺的卡脚与齿廓工作段中部(齿轮两个渐开线齿面分度圆)附近相切。为减少测量误差，W'值应在齿轮一周的三个均分位置各测量一次，取其n平均值。按同样方法量出跨测n+1齿时的公法线长度W。n+1确定基圆齿距Pb，实际基圆齿厚SbbbTOC\o"1-5"\h\zP=W'—W'bn+1nS=W-(n-1)Pbnb确定模数m和压力角a

根据求得的基圆齿距pb,可按下式计算出模数：bm=Pb/(ncosa)由于式中Q可能是15°也可能是20°，故分别用a=15。和a=20°代入计算出两个相应模数，取数值接近于标准模数的一组m和a,即是被测齿轮的模数m和压力角a。3.测定齿顶圆直径d'和齿根圆直径d'及计算全齿高h'af为减少测量误差，同一数值在不同位置上测量三次，然后取其算术平均值。当齿数为偶数时，d'和d'可用游标卡尺直接测量，如图6-2所示。af当齿数为奇数时，直接测量得不到d'和d'的真实值，而须采用间接测量方f法，如图6-3所示，先量出齿轮安装孔值径D,再分别量出孔壁到某一齿顶的距离耳，和孔壁到某一齿根的距离H2。则d'和d'可按下式求出;12f齿顶圆直径d'd'=D+2H1齿根圆直径d；d；=D+2H2计算全齿高h奇数齿全齿高h偶数齿全齿高hh'=H1奇数齿全齿高h偶数齿全齿高hh'=H1-H2h'=2（da-d）riMida图6-2偶数齿测量图6-3奇数齿测量4．确定变位系数X与标准齿轮相比，变位齿轮的齿厚发生了变化，所以它的公法线长度与标准齿轮的公法线长度也就不相等。两者之差就是公法线长度的增量，增量等于2xmsina。若实测得齿轮的公法线长度W'，标准齿轮的理论公法线长度为W(可从机nn械零件设计手册中查得)，则变位系数按下式求出：W'-WX=nn2msina5．确定h*、C*a由于按实侧，计算所得的h值中包含有（h*、c*）,而全齿高的计算公式为：ah=m（2h*+C*－X）a由实测h',m,X,且h*,C*为标准值a正常齿h*=1,C*=0.25a短齿h*=0.8,C*=0.3就可判定h*,C*的值a五、实验步骤任选两个齿数（奇数，偶数各一个）查出齿数Z］、z2