齿轮参数测绘实验指导书

1实验三：齿轮参数的测定实验一、目的l、掌握应用“游标卡尺”测定渐开线直齿轮各基本参数的方法。2、巩固并熟悉齿轮的各部分尺寸，参数关系和渐开线的几何性质。二、设备和工具l、变位齿轮一对2、游标卡尺（游标读数值为0.02毫米）3、渐开线函数表（自备）4、计算工具(自备)三、原理和方法渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数Z、模数m、齿顶高系数ha*、径向间隙系数c*、分度圆压力角和变位系数X等。本实验是用游标卡尺来测量，并通过计算确定齿轮的基本参数，测量方法如图3─2所示。1、确定模数m和压力角（1）利用游标卡尺跨过n个齿，测得齿廓之间的公法线距离为Wn毫米；然后再跨过（n+1）个齿，测得其距离为Wn+1毫米。为了保证使卡尺的两个量足与齿廓的渐开线部分相切，n值应根据被测齿轮的齿数Z参照表3一1决定。表3—1按齿数Z确定跨齿数n齿数Z12─1718─2627─3536─4445─53跨齿数n23456备注：当按表中跨齿数n测量变位齿轮时，如发现卡尺卡脚在齿廓顶部（或根部）接触时，应减少（或增加）跨齿数。（2）由渐开线的性质可知，齿廓之间的公法线ab（图3—1）与所对应的基圆上的圆弧长度相等。因此Wn=(n-1)pb+Sb（3一1）同理Wn+1=n·pb+Sb（3一2）所以Wn+1―Wn=pb（毫米）（3一3）（3）根据（3—3）求得的基圆周节pb，可按下式算出模数m2m=pbcos（毫米）（3—4）由于式（3一4）中的压力角可能是15°也可能是20°，故分别代入式（3—4）算出其相应的模数m，其数值最近于标准值的一组m和即为所求的值。（4）也可按求得的基圆周节pb，从表3—2来确定m和。表3—2按pb确定m和m22.53456pb（=20°）5.9047.3808.85611.80914.76117.13pb（=15°）6.0697.5869.10412.13815.17318.2072、确定变位系数x（被测齿轮可能是变位齿轮）利用基圆齿厚公式来确定x因为Sb=Scos+2rbinv=m()cos222xtgrinvb可得x=SmZinvtgbcos22（3—5）式中Sb=Wn+1―n·pb3、确定齿顶高系数ha*和径向间隙系数C*利用齿顶高公式来确定ha*和C*因为hmhcxmzdfaf()**2（3—6）式中df——齿根圆直径，可用游标卡尺测定。m、x和z均为已知。分别用ha*=1，c*=0.25和ha*=0.8，c*=0.3两组标准值代入式（3一6），符合等式的一组，即为所求的值。4、确定齿数z由实测用齿轮直接数得。5、确定齿顶降低系数υ利用齿顶高公式来确定υ因为hmhxaa(*υ)dmza2（3—7）式中da—齿顶圆直径，可用游标卡尺测定。m、ha*、x和z均为已知。将式（3—7）中各已知值代入即可得υ的值。6、计算啮合角和中心距a算inv=21212()xxzztginv（3—8）3a算=mzz212()coscos（3—9）7、用游标卡尺直接测量这对齿轮的实际中心距a量测量方法如图3—2所示。首先使该对齿轮作无齿侧间隙啮合，然后分别测量齿轮的孔径dk1和dk2以及尺寸B或B。此时即可得：aBddkk量（）1212（3—10）aBddkk量（）1212（3—11）四、实验步骤l、直接计数齿轮的齿数z1和z2。2、测量Wn、Wn+1和B或B，对每一个尺寸应测量三次，各次测量位置应相隔120°，取其平均值作为测量数据。3、测量da、df、dk1和dk2，对每一个尺寸应测量三次，各次测虽位置度相隔60°，取其平均值作为测量数据。4、计算m、、x、ha*、c*和υ值。5、计算和a算。6、计算a量，并与a算相比较。五、实验报告的要求和内容1．在专用实验报告纸上完成实验报告。2．实验报告内容包括：（1）实验目的（2）实验设备与工具4（3）实验原理与方法（4）测量和计算数据齿轮编号计算公式项目单位测量数据平均测量值或计算值测量数据平均测量值或计算值123123齿数z————————直接计数n=Wn————n+1=Wn+1————根圆直径df————基圆周节pb（3—3）模数m（3—4）或表3—2压力角表3—2基圆齿厚sb（3—2）变位系数x（3—5）齿顶高系数ha*（3—6）径向间隙系数C*（3—6）齿轮孔径dk————B或B测量数据————实际中心距a量（3—10）或（3—11）啮合角（3—8）计算中心距a算（3—9）误差|a算－a量|————