漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)定與分析

1、 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)定與分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握測(cè)量漸開線直齒圓柱變位齒輪參數(shù)的方法。2通過測(cè)量和計(jì)算，進(jìn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)漸開線直齒園柱齒輪進(jìn)行測(cè)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(duì)非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，求出其變位系統(tǒng)X。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1待測(cè)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(jì)算器(自備)。四、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)是用游

2、標(biāo)卡尺和公法千分尺測(cè)量，并通過計(jì)算來(lái)確定齒輪的基本參數(shù)。1 確定齒數(shù)Z齒數(shù)Z從被測(cè)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(zhǎng)度與所對(duì)應(yīng)的基圓弧長(zhǎng)相等。根據(jù)這一性質(zhì)，用公法線千分尺跨過n個(gè)齒，測(cè)得齒廓間公法線長(zhǎng)度為Wn，然后再跨過n+1個(gè)齒測(cè)得其長(zhǎng)度為。式中，Pb為基圓齒距， (mm)，與齒輪變位與否無(wú)關(guān)。為實(shí)測(cè)基圓齒厚，與變位量有關(guān)。由此可見，測(cè)定公法線長(zhǎng)度和后就可求出基圓齒距Pb，實(shí)測(cè)基圓齒厚Sb，進(jìn)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(cè)定中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是準(zhǔn)確測(cè)定公法線長(zhǎng)度。圖41 公法線長(zhǎng)度測(cè)量（1）測(cè)定公法線長(zhǎng)

3、度和根據(jù)被齒輪的齒數(shù)Z，按下式計(jì)算跨齒數(shù)：式中：a 壓力角；z 被測(cè)齒輪的齒數(shù)我國(guó)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(zhǎng)度測(cè)量按圖41所示方法進(jìn)行，首先測(cè)出跨n個(gè)齒時(shí)的公法線長(zhǎng)度。測(cè)定時(shí)應(yīng)注意使千分尺的卡腳與齒廓工作段中部（齒輪兩個(gè)漸開線齒面分度圓）附近相切。為減少測(cè)量誤差，值應(yīng)在齒輪一周的三個(gè)均分位置各測(cè)量一次，取其平均值。按同樣方法量出跨測(cè)n+1齒時(shí)的公法線長(zhǎng)度。（2）確定基圓齒距Pb，實(shí)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(jì)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(jì)算出兩個(gè)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(cè)齒輪的模數(shù)m和壓力角a。3測(cè)定齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df及計(jì)算全齒高h(yuǎn)為減少測(cè)量誤差，同一數(shù)值在不同位置上測(cè)量三次，然后取其算術(shù)平均值。當(dāng)齒數(shù)為偶數(shù)時(shí)，da和df可用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量，如圖42所示。當(dāng)齒數(shù)為奇數(shù)時(shí)，直接測(cè)量得不到da和df的真實(shí)值，而須采用間接測(cè)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(jì)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(cè)量 圖43奇數(shù)齒測(cè)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(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度也就不相等。兩者之差就是公法線長(zhǎng)度的增量，增量等于2xmsIna 。若實(shí)測(cè)得齒輪的公法線長(zhǎng)度Wn，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的理論公法線長(zhǎng)度為Wn（可從機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)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(shí)側(cè)，計(jì)算所得的h值中包含有（h*a、C*），而全齒高的計(jì)算公式為：h=m（2 h*a+C*x）由實(shí)測(cè)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(cè)量公法線長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)卡尺卡腳放在漸開線齒廓工作段的不同位置上，對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)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(zhǎng)度是否相等？為什么？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱日 期班級(jí)姓 名指 導(dǎo)教 師成 績(jī)一、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄齒 輪 編 號(hào)No：No：項(xiàng) 目符 號(hào)單位測(cè)量數(shù)據(jù)平均測(cè)量值測(cè)量數(shù)據(jù)平均測(cè)量值備注123123齒數(shù)Z跨齒數(shù)n公法線長(zhǎng)度公法線長(zhǎng)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