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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Dp）和压力角α
要确定m和α，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 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长度相
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等，因此得
wk?(k?1)pb?sb
同理 wk?1?kpb?sb 消去sb，则基圆齿距为
pb?wk?1?wk
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pb??mcos?，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sb
sb?wk?1?kpb?wk?1?k(wk?1?wk)?kwk?(k?1)wk?1
得到sb后，则可利用基圆齿厚公式推导出变位系数x，因为，
rbs?2rbinv?rrcos??msb?(?2xmtg?)?2rcos?inv?
r2sb?sb?(?2xtg?)mcos??mzcos?inv?2由此
?sb???zinv? x?mcos?2
2tg?式中 inv??tg???，α为弧度。 3、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
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da?d孔?2H顶df?d孔?2H根
又因为
*da?mz?2ham?2xmh?2hm?cm*a*
1d*ha?(a?z?2x)2m由此推导出h*a及c*得 h*c*??2ham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： 齿轮齿数Z=35 第二次 第三次 平均值 第一次 Wk Wk+1 11.9mm 19.30mm 12.2mm 19.36mm 11.46mm 11.85mm 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 2 3 平均值 85.70mm 85.70 mm 85.70mm 85.70mm 74.92mm 74.82mm 74.90mm 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 测量序号 齿顶圆直径da 齿根圆直径df d孔 H顶 da= d孔+2 H顶 92.88mm d孔 H根 df= d孔+2 H根 86.22mm 86.26mm 86.16mm 1 2 3
43.84mm 24.52mm 43.94mm 43.80mm 24.12mm 43.84mm 21.19mm 43.94mm 21.16mm 21.18mm 24.52mm 92.98mm 92.04mm 43.80mm
渐开线齿轮全参数测量(实验)
