漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定與分析

1、 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定與分析一、 實驗?zāi)康?掌握測量漸開線直齒圓柱變位齒輪參數(shù)的方法。2通過測量和計算，進一步掌握有關(guān)齒輪各幾何參數(shù)之間的相互關(guān)系和漸開線性質(zhì)。二、實驗內(nèi)容對漸開線直齒園柱齒輪進行測量，確定其基本參數(shù)(模數(shù)m和壓力角)并判別它是否為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，對非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，求出其變位系統(tǒng)X。三、實驗設(shè)備和工具1待測齒輪分別為標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪、負(fù)變位齒輪，齒數(shù)各為奇數(shù)、偶數(shù)。2游標(biāo)卡尺，公法線千分尺。3漸開線函數(shù)表(自備)。4計算器(自備)。四、實驗原理及步驟漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有：齒數(shù)Z、模數(shù)m、分度圓壓力角a齒頂高系數(shù)h*a、頂隙系數(shù)C*、中心距和變位系數(shù)x等。本實驗是用游

2、標(biāo)卡尺和公法千分尺測量，并通過計算來確定齒輪的基本參數(shù)。1 確定齒數(shù)Z齒數(shù)Z從被測齒輪上直接數(shù)出。2 確定模數(shù)m和分度圓壓力角a在圖4-1中，由漸開線性質(zhì)可知，齒廓間的公法線長度與所對應(yīng)的基圓弧長相等。根據(jù)這一性質(zhì)，用公法線千分尺跨過n個齒，測得齒廓間公法線長度為Wn，然后再跨過n+1個齒測得其長度為。式中，Pb為基圓齒距， (mm)，與齒輪變位與否無關(guān)。為實測基圓齒厚，與變位量有關(guān)。由此可見，測定公法線長度和后就可求出基圓齒距Pb，實測基圓齒厚Sb，進而可確定出齒輪的壓力角a、模數(shù)m和變位系數(shù)x。因此，齒輪基本參數(shù)測定中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是準(zhǔn)確測定公法線長度。圖41 公法線長度測量（1）測定公法線長

3、度和根據(jù)被齒輪的齒數(shù)Z，按下式計算跨齒數(shù)：式中：a 壓力角；z 被測齒輪的齒數(shù)我國采用模數(shù)制齒輪，其分度圓標(biāo)準(zhǔn)壓力角是20°和15°。若壓力角為20°可直接參照下表確定跨齒數(shù)n。z121819272836374546545563647273818290n2345678910公法線長度測量按圖41所示方法進行，首先測出跨n個齒時的公法線長度。測定時應(yīng)注意使千分尺的卡腳與齒廓工作段中部（齒輪兩個漸開線齒面分度圓）附近相切。為減少測量誤差，值應(yīng)在齒輪一周的三個均分位置各測量一次，取其平均值。按同樣方法量出跨測n+1齒時的公法線長度。（2）確定基圓齒距Pb，實際基圓齒厚S

4、bPb=Sb=Wn-(n-1)Pb（3）確定模數(shù)m和壓力角a根據(jù)求得的基圓齒距Pb，可按下式計算出模數(shù)：m=Pb/(cosa)由于式中a 可能是15°也可能是20°，故分別用a =15°和a =20°代入計算出兩個相應(yīng)模數(shù)，取數(shù)值接近于標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的一組m和a，即是被測齒輪的模數(shù)m和壓力角a。3測定齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df及計算全齒高h(yuǎn)為減少測量誤差，同一數(shù)值在不同位置上測量三次，然后取其算術(shù)平均值。當(dāng)齒數(shù)為偶數(shù)時，da和df可用游標(biāo)卡尺直接測量，如圖42所示。當(dāng)齒數(shù)為奇數(shù)時，直接測量得不到da和df的真實值，而須采用間接測量方法，如圖43所示，先量出

5、齒輪安裝孔值徑D，再分別量出孔壁到某一齒頂?shù)木嚯xH1，和孔壁到某一齒根的距離H2。則da和df可按下式求出；齒頂圓直徑da da=D+2H1 齒根圓直徑df df=D+2H2 計算全齒高h(yuǎn)奇數(shù)齒全齒高h(yuǎn) h=H1-H2 偶數(shù)齒全齒高h(yuǎn) h=(da-df) dkdkda圖42偶數(shù)齒測量 圖43奇數(shù)齒測量4確定變位系數(shù)x與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，變位齒輪的齒厚發(fā)生了變化，所以它的公法線長度與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長度也就不相等。兩者之差就是公法線長度的增量，增量等于2xmsIna 。若實測得齒輪的公法線長度Wn，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的理論公法線長度為Wn（可從機械零件設(shè)計手冊中查得），則變位系數(shù)按下式求出：5確定h*a、C*

6、由于按實側(cè)，計算所得的h值中包含有（h*a、C*），而全齒高的計算公式為：h=m（2 h*a+C*x）由實測h，m，x，且h*a，C*為標(biāo)準(zhǔn)值正常齒ha*=1， C*=0.25短齒 h* =0.8， C*=0.3就可判定ha*,C*的值五、思考題1測量公法線長度時，游標(biāo)卡尺卡腳放在漸開線齒廓工作段的不同位置上，對測量結(jié)果有無影響，為什么？2同一模數(shù)、齒數(shù)、壓力角的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長度是否相等？為什么？六、實驗報告漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)測定與分析實驗報告實驗名稱日 期班級姓 名指 導(dǎo)教 師成 績一、測量數(shù)據(jù)記錄齒 輪 編 號No：No：項 目符 號單位測量數(shù)據(jù)平均測量值測量數(shù)據(jù)平均測量值備注123123齒數(shù)Z跨齒數(shù)n公法線長度公法線長度孔壁到齒頂距H1孔壁到齒根距H2孔內(nèi)徑D齒頂圓直徑 da齒