渐开线齿轮参数测量(实验).docx

实验四 渐开线齿轮参数测量实验 一、实验目的 1、掌握用游标卡尺测定渐开线直齿轮基本参数的方法； 2、进一步熟悉齿轮的各部分尺寸、参数关系及渐开线的性质。 二、实验预习的内容 1、渐开线的形成及特性； 2、齿轮的各部分名称、基本参数和尺寸计算。 三、实验设备和工具 1、被测齿轮； 2、游标卡尺； 3、计算器。四、原理和方法 本实验要测定和计算的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α 、齿顶高系数 h*、径向间隙系数 c*、和变位系数 x 等。 1、确定模数 m（或径节 D ）和压力角α p 要确定 m 和α ，首先应测出基圆齿距 p ，因渐开线的法线切于基圆，故由 b 图 4-1 可知，基圆切线与齿廓垂直。因此，用游标卡尺跨过k 个齿，测的齿廓间 1的公法线距离为 w 毫米，再跨过 k+1 个齿，测的齿廓间的公法线距离为 w 毫 1 k k+ 米。为保证卡尺的两个卡爪与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数 k 应根据被测齿轮的齿数参考表 4-1 决定。 表 4-1 齿数与跨齿数的对应关系 Z 12～18 19～27 28～36 37～45 46～54 55～63 64～72 73～81 K 2 3 4 5 6 7 8 9 图 4-1 齿轮参数测定原理 由渐开线的性质可知，齿廓间的公法线 AB 与所对应的基圆上圆弧ab 长度 1 相等，因此得  w ? (k ? 1) p ? s k b b 同理 w k ?1 ? k p ? s b b 消去 s b ，则基圆齿距为  p ? w ? w b k?1 k 根据所测得的基圆齿距 pb，查表 4—4 可得出相应的 m（或 Dp） 和α 。 因为 p b ? ? m cos? ，且式中 m 和α 都已标准化，所以可查出其相应的的模 数 m 和压力角α 。 2、确定变位系数 x 要确定齿轮是标准齿轮还是变位齿轮，就要确定齿轮的变位系数，因此，应按测得的数据代入下列公式计算出基圆齿厚 s b s ? w b k ?1 kp b ? w k ?1 k (w k ?1 w ) k ? kw k ? (k ?1)w k ?1 得到 s rb r 后，则可利用基圆齿厚公式推导出变位系数 x，因为， s ? b b r s ? 2r inv? b s ? r cos? (? m 2xmtg?) ? 2r cos?inv? b s ? (? b 2 由此 r 2 2xtg?)m cos? ? mz cos?inv? s ? m b ? ? ? z i n?v x ? c o s 2 2tg? 式中 inv? ? tg? ?? ，α 为弧度。 a3、确定齿顶高系数 h* 和径向间隙系数 c* a 当被测齿轮的齿数为偶数时，可用卡尺直接测得齿 顶圆直径 da 及齿根圆直径 df。如果被测齿轮齿数为奇数时，则应先测量出齿轮轴孔直径 d ，然后再测量孔到 孔 齿顶的距离 H 和轴孔到齿根的距离 H 。如图 4-2 所示， 顶 根 可得： 图 4-2 单齿数测量方法 2 d ? d a 孔 2H 顶 d ? d f 孔 2H 根 又因为 d ? mz ? 2h*m ? 2xm a a h ? 2h*m ? c*m a 1 d h由此推导出 * h a  及 c*得 h* ? ( a ? z ? 2x) a 2 m h c* ? ? 2h* m a 五、实验步骤 1、直接数出被测齿轮的齿数 z 2、测量 wk、wk+1 及 da 和 df，每个尺寸应测量三次，分别填入表 4-2 和表 4-3 表 4-2 公法线测量数据 齿轮号数 No： 第一次 齿轮齿数 Z=35 第二次 第三次 平均值 W 11.9mm k 12.2mm 11.46mm 11.85mm W 19.30mm k+1 19.36mm 19.34mm 19.33mm 表 4-3 偶数齿齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径的测量数据 偶数齿齿轮 Z=28 测量序号 齿顶圆直径 da 齿根圆直径 df 1 85.70mm 74.92mm 2 85.70 mm 74.82mm 3 85.70mm 74.90mm 平均值 85.70mm 74.88mm 测量序号d孔奇数齿齿轮 Z=35 测量序号 d 孔 奇数齿齿轮 Z=35 齿顶圆直径 da H H 顶 顶 da= d +2 孔 d 孔 齿根圆直径 df H 根 df= d H +2 孔 根 1 43.84mm 24.52mm 92.88mm 43.84mm 21.19mm 86.22mm 2 43.94mm 24.52mm 92.98mm 43.94mm 21.16mm 86.26mm 3 43.80mm 24.12mm 92.04mm 43.80m