实验3齿轮周节偏差与周节累积误差的测量

实验三齿轮周节偏差与周节累积误差的测量实验人员:李洲，刘自成，龚佳健实验温度:t=15℃实验实践:4月7日指导教师:杨浪萍，张楚书一、实验目的1、加深对周节偏差ptf及周节累积误差PF的理解，区别ptf和PF的含义；2、熟悉相对量法测量周节偏差、周节累积误差及其测量结果的处理。二、实验内容1、用周节仪测量圆柱齿轮周节相对偏差；2、用列表计算法求出周节累积误差。三、实验仪器说明及测量原理1、用途：齿轮周节检查仪适用于检验7级及低于7级精度的内外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮的周节均匀性（对内啮合齿轮其直径要较大）。2、结构：仪器结构如图3.1所示。活动量爪通过杠杆臂将测量位移传递至指示表，根据被测齿轮模数，可将固定量爪沿底板的导槽调整到相应位置。定位件用来作齿顶定位，同样可在底板导槽内移动。定位件可绕其轴线转动，以适应不同齿宽的齿轮定位需要。此外，端面定位板载作测量时，用于齿轮端面定位，以保证被测截面在同一截面内。支脚可作仪器座架，当仪器放置在平板上时，可对齿轮进行测量。图3.1齿轮周节检查仪3、工作原理齿轮的周节累积误差（pF）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的最大差值，它影响齿轮的运动精度。齿轮的周节偏差ptf是指在分度圆上实际周节与公称周节之差。它影响齿轮工作的平稳性。用相对法测量时，公称周节是指所有实际周节的平均值。仪器工作时以齿顶圆为测量基准，用相对法测量齿轮周节，测量时，以齿高中部某一圆周上的任一周节为基准，调整仪器的零位，然后逐齿测出其余各个周节相对于基准周节的偏差，再通过数据处理就可求得周节差和周节累积误差。工作原理见图3.2图3.2工作原理图四、测量步骤1、调整测量仪器a）调整固定量爪的工作位置：移动固定量爪，使其上的刻线，按被检齿轮模数的大小，与盖面上的模数刻线对齐，再固定。然后，以被检查齿轮任意一个周节为基准，将指示表调零。b）调整定位杆位置：调整定位件使其与齿轮齿顶相接触，此时，应使两测量头大约位于节圆附近的同一圆周上，而指示表指针应位于原始零位附近，然后固紧定位杆，松开固紧螺钉，调节端面定位板使之与齿轮端面相接触，并固紧之。c）试测：使仪器齿板定位杆和端面定位板与被检齿轮的齿顶和端面贴紧，两测量头与一对齿的两相邻对应齿廓接触。观察指示表示值。如此经2-3次反复测量。待指针稳定后，再调整指示表刻度盘零位与指针重合。以此实际周节作为测量的基准。2、逐齿测出各实际周节对于测量时的基准周节的偏差ptf相对，列表记录。3、数据处理：(1)由ptf相对，依次求出累积周节相对偏差上面n1iptf相对(n为齿序)。(2)求相对周节偏差平均值；齿数ptfK(3-1)(3)周节偏差K—相对ptnptnff(3-2)取ptif中绝对值最大者作为被测齿轮的周节偏差。(4)周节累积误差niF1ptipif(3-3)取piF中绝对值最大的正负二数的绝对值之和作为周节累积误差。(5)做出合格性判断。五、被测对象图3.3被测对象齿轮基本参数见表1-1。表3-1齿轮基本参数表六、被测数据记录员：刘自成表3-2第一次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-281.1-281.12136-145.1-426.1356-225.1-651.2434361.9-589.25222-59.1-648.36235-46.1-756.3780-201.1-895.4模数m齿数Z压力角α齿轮精度3182012单个齿距偏差ptf（um）66.0齿距累积总偏差pF（um）168.08491209.9-685.49512230.9-454.510505223.9-230.611135-146.1-376.612152-129.1-505.7132864.9500.71434058.9-441.81536785.9-355.816386104.9-250.91730321.9-228.918510228.90相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=5059/18=281.1um周节偏差ptf=-281.1um周节累积误差pminpmaxp-FFF1396.1um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-3第二次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-377.3-377.32314-63.3-440.7343961.7-379.0442244.7-334.3542446.7-287.7645678.7-253.7745678.7-130.3846991.7-38.7942951.713.010281-96.3-83.31140830.7-52.71240628.7-24.01331-346.3370.31442446.7-323.715497119.7-204.01645274.7-129.31745779.7-49.71842749.70相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=6792/18=377.3um周节偏差ptf=-377.3um周节累积误差pminpmaxp-FFF811.0um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-4第三次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-387.4-387.4242133.6-353.83291-96.4-450.2444153.6-396.6545870.6-325.96284-103.4-482.97491103.6-325.7842032.6-293.19289-98.4-391.510357-30.4-421.91143244.6-377.31242436.6-340.71344961.6279.11447284.6-194.41545163.6-130.81644961.6-69.21743244.6-24.61841224.60相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=6973/18=387.4um周节偏差ptf=-387.4um周节累积误差pminpmaxp-FFF762.0um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-5第四次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-428.6-428.6249162.4-366.2350677.4-288.84422-6.6-295.45426-2.6-298.16425-3.6-295.1746536.4-265.3846334.4-230.99428-0.6-231.510425-3.6-235.111536107.4-127.712427-1.6-129.313426-2.6131.91451990.4-41.615426-2.6-44.21645223.4-20.817427-1.6-22.41845122.40相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=7715/18=428.6um周节偏差ptf=-428.6um周节累积误差pminpmaxp-FFF560.6um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-6第五次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-409.4-409.42238-171.4-580.8343929.6-551.244199.6-541.6542111.6-529.9643828.6-510.9745343.6-457.7846151.6-406.1943121.6-384.51048070.6-313.91142212.6-301.31246252.6-248.71344131.6217.11442919.6-197.41542818.6-178.81644131.6-147.217515105.6-41.61845141.60相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=7369/18=409.4um周节偏差ptf=-409.4um周节累积误差pminpmaxp-FFF797.8um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-7第六次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-425.8-425.8244115.2-410.6350680.2-330.34422-3.8-334.15425-0.8-334.96425-0.8-331.9746539.2-296.4846337.2-259.294282.2-257.010425-0.8-257.811536110.2-147.6124271.2-146.3134260.2146.11451993.2-52.9154260.2-52.71645226.2-26.4174271.2-25.21845125.20相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=7664/18=425.8um周节偏差ptf=-425.8um周节累积误差pminpmaxp-FFF571.9um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-8第七次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-379.5-379.52512132.5-2473292-87.5-334.5442646.5-288542848.5-239.5642646.5-193741636.5-156.5842949.5-107942545.5-61.51043050.5-111147292.581.51242242.51241345676.5200.51440929.52301540828.5258.516210-169.5891742343.5132.518247-132.50相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=6831/18=379.5um周节偏差ptf=-379.5um周节累积误差pminpmaxp-FFF638um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-9第八次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-417.2-417.2242911.8-405.3342810.8-394.544257.8-386.7547153.8-332.8645941.8-298.87553135.8-155.2843719.8-135.3944830.8-104.51044123.8-80.7114235.8-74.8124235.8-69.0134191.867.2144224.8-62.31544527.8-34.5164202.8-31.71743517.8-13.81843113.80相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=7509/18=417.2um周节偏差ptf=-417.2um周节累积误差pminpmaxp-FFF484.3um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-10第九次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf（um）周节累积误差pF(um)10-416.8-416.824192.2-414.7343417.2-397.5445134.2-363.3545639.2-324.2642710.2-348.2749477.2-236.8844427.2-209.7945336.2-173.51045134.2-139.3114247.2-132.2124214.2-128.0134203.2124.81444023.2-101.71544528.2-73.51646346.2-27.31744023.2-4.2184214.20相对周节偏差修正值K=Z个读数值累/Z=7503/18=416.8um周节偏差ptf=-416.8um周节累积误差pminpmaxp-FFF541.7um合格性结论不合格，不在偏差范围内表3-11第十次测量数据序号相对周节偏差读数值(um)周节偏差ptf