1、0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 、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 Dp）和压力角 要确定 m 和 ，首先应测出基圆齿距 pb，因渐开线的法线切于基圆，故由图 4-1 可知，基圆切线与齿廓垂
2、直。因此，用游标卡尺跨过 k 个齿，测的齿廓间的公法线距离为 wk 毫米，再跨过 k+1 个齿，测的齿廓间的公法线距离为 wk+1毫米。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 1218 1927 2836 3745 4654 5563 6472 7381K 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 长度Aab1相等，因此得 (1)kbwps同理 消去 ，则基圆齿距为bs1bk根据所测得的基圆齿距 pb，查表 44 可得出
3、相应的 m（或 Dp） 和 。因为 ，且式中 m 和 都已标准化，所以可查出其相应的的cosbp模数 m 和压力角 。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 bs111()()bkbkkswpw得到 后，则可利用基圆齿厚公式推导出变位系数 x，因为，bs2cos()2cos2)csbbrinvmxtgrinvtz由此cos2binvmxtg式中 ， 为弧度。invtg3、确定齿顶高系数 h*a 和径向间隙系数 c*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
4、为奇数时，则应先测量出齿轮轴孔直径 d 孔 ，然后再测量孔到齿顶的距离 H 顶 和轴孔到齿根的距离 H 根 。如图 4-2 所示，可得：图 4-2 单齿数测量方法22afdH孔 顶孔 根又因为 *2aamzhxc由此推导出 h*a 及 c*得 *1()adhc五、实验步骤1、直接数出被测齿轮的齿数 z2、测量 wk、w k+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： 齿轮齿数 Z=35第一次 第二次 第三次 平均值Wk 11.9mm 12.2mm 11.46mm 11.85mmWk+1 19.30mm 19.36mm
5、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 df1 85.70mm 74.92mm2 85.70 mm 74.82mm3 85.70mm 74.90mm平均值 85.70mm 74.88mm续表 4-3 奇数齿齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径的测量数据奇数齿齿轮 Z=35齿顶圆直径 da 齿根圆直径 df测量序号 d 孔 H 顶 da= d 孔+2 H 顶d 孔 H 根 df= d 孔 +2 H 根1 43.84mm 24.52mm 92.88mm 43.84mm 21.19mm 86.22mm2 4
6、3.94mm 24.52mm 92.98mm 43.94mm 21.16mm 86.26mm33 43.80mm 24.12mm 92.04mm 43.80mm 21.18mm 86.16mm平均值 43.86mm 24.39mm 92.64mm 43.86mm 21.18mm 86.22mm六、实验报告内容1、实验目的；2、被测齿轮的已知参数和测量数据；3、齿轮参数及尺寸计算（1）基节 pb=wk+1-wk，并由 pb 值查表 4-4，确定 m、 。 7.48k1kb由 pb值查表 4-4 得m=2.5o20K=4（2）基圆齿厚 sb= kwk-（k -1）w k+1。4.377.48*2-
7、.19kp wsb1kb（3）变位系数 cos2bzinvmxtg40.1489920o tginvinvo obtgzinvtgzinvmS2020-cos*5.24.372cosxo526.0-0.72540.52-1.7-2.349837.x（4）分度圆齿厚 (2)sxtgm3.45)202( xtgso（5）齿全高 afdh21.32.864.92fadh（6）齿顶高系数 *1()aadhzxm2.1)-0.6*235.2649(1)2(21* xzmdhaa（8）径向间隙系数 *ahcm1.2.1*.23*2* ahmc64、试分析影响测量精度的因素。表 4-4 基圆齿距 Pb=mc
8、os 的数值模数 径节 Pb=mcos m Dp =22.5o =20o =15o =14.5o1 25.400 2.902 2.952 3.053 3.0411.25 20.320 3.682 3.690 3.793 3.8171.5 16.933 4.354 4.428 4.552 4.6251.75 14.514 5.079 5.166 5.310 5.3232 12.700 5.805 5.904 6.096 6.0802.25 11.289 6.530 6.642 6.828 6.8432.5 10.160 7.256 7.380 7.586 7.6042.75 9.236 7.98
9、2 8.118 8.345 8.3633 8.467 8.707 8.856 9.104 9.1253.25 7.815 9.433 9.594 9.862 9.8853.5 7.257 10.159 10.332 10.621 10.6453.75 6.773 10.884 11.071 11.379 11.4064 6.350 11.610 11.808 12.138 12.1664.5 5.644 13.061 13.285 13.655 13.6875 5.080 14.512 14.761 15.173 15.2085.5 4.618 15.963 16.237 16.690 16.
10、7286 4.233 17.415 17.731 18.207 18.2496.5 3.907 18.886 19.189 19.724 19.7707 3.629 20.317 20.665 21.242 21.2918 3.175 23.220 23.617 24.276 24.3329 2.822 26.122 26.569 27.311 27.37410 2.540 29.024 29.521 30.345 30.41511 2.309 31.927 32.473 33.380 33.45712 2.117 34.829 35.426 36.414 36.49813 1.954 37.
11、732 38.378 39.449 39.54014 1.814 40.634 41.330 42.484 42.51815 1.693 43.537 44.282 45.518 45.63216 1.588 46.439 47.234 48.553 48.66518 1.411 52.244 53.138 54.622 54.748720 1.270 58.049 59.043 60.691 60.83122 1.155 63.854 64.947 66.760 66.91425 1.016 72.561 73.803 75.864 76.03828 0.907 81.278 82.660
12、84.968 85.16230 0.847 87.070 88.564 91.040 91.25033 0.770 95.787 97.419 100.140 100.37136 0.651 104.487 106.278 109.242 109.49440 0.635 116.098 118.086 121.380 121.66045 0.564 130.610 132.850 136.550 136.87050 0.508 145.120 147.610 151.73 152.080思考题：齿轮的那些误差会影响到本实验的测量精度？1测量误差。我们测的时候测得方式不正确会有一定的误差，即测量方式不是很正确。测量仪器本来自身有误差。2齿轮本身的误差。齿轮经过磨损等自身有误差存在。
