渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析.doc

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析7.1 实验目的1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法；2. 通过测量和计算，熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。7.2 实验设备和工具1. 一对齿轮（齿数为奇数和偶数的各一个）；2. 游标卡尺（游标读数值不大于0.05mm）；3. 渐开线函数表、计算工具（学生自备）。7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数、变位系数；一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有：啮合角、中心距。 本实验用游标卡尺来测量轮齿，并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下： 1. 确定齿轮的模数和压力角图7.1 齿轮公法线长度的测量标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下：如图7.1所示，若卡尺跨个齿，其公法线长度为同理，若卡尺跨个齿，其公法线长度则应为所以 (7.1)又因所以 (7.2)式中为齿轮基圆齿距，它由测量得到的公法线长度和代入式(7.1)求得。可能是，也可能是，故分别用和代入式(7.2)算出模数，取模数最接近标准值的一组和，即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切，所需的跨齿数按下式计算 (7.3)或直接由表7.1查出。表7.1 跨齿数12181927283637454654556364722345678 2. 确定齿轮的变位系数 根据齿轮的齿厚公式得 (7.4)式中可由以上公法线长度公式求得，即 (7.5)将式(7.5)代入式(7.4)即可求出变位系数。 3. 确定齿轮的齿顶高系数和顶隙系数根据齿轮齿根高的计算公式 (7.6)又 (7.6a)式(7.6)中齿根圆直径可用游标卡尺测定，因此可求出齿根高。在式(7.6a)中仅和未知，由于不同齿制的和均为已知标准值，故分别用正常齿制、和短齿制、两组标准值代入，符合式(7.6a)的一组即为所求的值。 4. 确定一对互相啮合的齿轮的啮合角和中心距 一对互相啮合的齿轮，用上述方法分别确定其模数、压力角和变位系数、后，可用下式计算啮合角和中心距： (7.7) (7.8) 实验时，可用游标卡尺直接测定这对齿轮的中心距，测定方法如图7.2所示。首先使该对齿轮作无齿侧间隙啮合，然后分别测量齿轮的孔径、及尺寸，由此得 (7.9)图7.2 中心距的测量7.4 实验步骤和要求1. 数出齿轮的齿数。2. 由式(7.3)计算或查表确定跨齿数。3. 测量公法线长度和及齿根圆直径、中心距，读数精度至0.01mm。注意，每个尺寸应测量三次，记入实验报告附表，取其平均值作为测量结果。4. 逐个计算齿轮的参数，记入实验报告附表。最后将计算的中心距与实测中心距进行比较。7.5 思考题与实验报告1. 思考题(1) 通过两个齿轮的参数测定，试判别该对齿轮能否互相啮合。如能，则进一步判别其传动类型是什么？(2) 在测量齿根圆直径时，对齿数为偶数和奇数的齿轮在测量方法上有何不同？(3) 公法线长度的测量是根据渐开线的什么性质？(4) 如何分析跨齿数的计算公式(7.3)？2. 实验报告基本内容(1) 填写完成下表内容实验7：渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析实验报告学生姓名学 号组 别实验日期成 绩指导教师齿轮编号测量数据齿数跨齿数测量次数123平均值123平均值齿公法线长度齿公法线长度孔径