实验四齿轮测量

1、互换性与技术测量实验指导- #- #-互换性与技术测量实验指导 互换性与技术测量实验指导- - #-互换性与技术测量实验指导 #实验四齿轮测量齿轮测量分为综合测量和单项测量，综合测量能连续地反映整个齿轮啮合点上的误差，较全而地评定齿轮的使用质量。为了进行工艺分析，提高齿轮加工质量,宜采用单项测量。实验4-1齿轮齿圈径向圆跳动的测量一、实验目的了解测量齿圈径向圆跳动的目的与意义。熟悉齿圈径向跳动的测量方法。二设备与器材万能测齿仪（或偏摆检査仪）及测量Fr的附件，符合要求的球形测头一个（或量棒一个）,能与被测齿轮孔配合的标准芯轴一个。三、测量原理齿圈径向圆跳动误差是在齿轮一转范围内，测头相继在每个

2、齿槽位丁齿高中部与齿廓双而接触时，测头相对丁齿轮轴线的最大变动量。Fr可用齿圈径向跳动检査仪、万能测齿仪或偏摆检査仪测量。测量示意如图4-1-10齿圈径向跳动的测就测量前，将被测齿轮无间隙地装丁标准芯轴上，并将芯轴安装在万能测齿仪（或偏摆检査仪）顶尖间。应无轴向串动，但可转动白如。测量时，将球形测头（或量棒）逐齿伸入齿槽中，从千分表中读取测量数据，沿齿圈测量一周，其最大值与最小值之差即为齿圈径向跳动误差Fro也可用测得的数据描点作图求Fro如图4-1横轴为齿序n,纵轴为指示表读数i,折线上最高点与最低点在纵轴方向上的距离为尸严测軫骤1-将被测齿轮清洗干净，按前述装丁万能测齿仪上或偏摆检查仪上。

3、2-选择合适的球形测头或量棒（为测量各种不同模数的齿轮，仪器备有不同氏径的球形测量头或量棒），以保证测头与被测齿轮在齿高中部接触，球形测头或量棒直径参看表4-1选择。表4T模数（mm）0.30.50.711.251.51.752345量头直径（mm）0.50.81.21.72.12.52.93.356.78.3将测头装在测量Fr附件（表架、千分表）的下端。将球形测头或量棒与左、右齿而接触，把指示表指针调到零位，并使其指针压缩12圈，反复测量儿次，直到表针稳定在零位为止。退出球形测头或量棒，将被测齿轮转过一齿，测头再进入齿槽，读取指针所指示的数据。依次沿齿圈逐齿测量。注意测量数据的止负。在测量列

4、中，最大值与最小值之差即为齿圈径向跳动误差Fro当球形测头或量棒再次进入第一齿槽时，指示表指针应指丁零位。一般指针偏零位两微米以上需要查明原因并重新测量（被测齿轮运动精度为8级时）。处理测量数据，从GB/T10095-2001査出齿圈的径向圆跳动公差，判断被测齿轮的适用性。五.思考题测量齿圈径向圆跳动的目的是什么？为什么它只能揭示齿轮的儿何偏心？与测量径向综合误差比较有何异同？为什么测量齿圈的径向圆跳动时，要根据齿轮的模数不同，选用不同肖径的球形测头或量棒？互换性与技术测量实验指导- #- -互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测量实验指导- - -互换性与技术测量实验指导 #实验4-2齿

5、轮公法线平均长度偏差及齿轮公法线长度变动的测量一、实验目的加深对齿轮公法线平均长度偏差及其平均长度公差定义的理解。掌握测量齿轮公法线长度的方法。二实验设备绝对法测量用公法线千分尺，测量公法线平均长度偏差与齿轮公法线长度变动;相对法测量用万能测齿仪及附件，量块。三、实验原理公法线长度W是指基圆切线与齿轮上两异名齿廓交点间的距离，如图4-2-1所7Jo分度関展Ml公法线平均长度偏差是指在齿轮一周范围内，公法线长度平均值沪与公称值W之差。由图4-2-2知，当被测齿轮齿厚发生变化时，公法线长度也相应发生变化。因此公法线平均长度偏差是评定齿侧间隙的一个指标。取公法线长度平均值是为消除运动偏心对公法线长度

6、的影响。公法线长度变动是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差。齿轮运动偏心越大，公法线长度变动也越大。公法线测量可采用具有两个平行测量而，且能插入被测齿轮相隔一定齿数的齿槽中的量具或仪器，如公法线千分尺、万能测齿仪等。在大批量生产中，还可以采用公法线极限量规进行测量。图4-2-2为公法线千分尺测量示意图。该量具的结构、使用方法及读数原理同普通T分尺，只是测量面制成盘形，以便丁伸入齿间进行测量。公法线千分尺适合测量中等精度的齿轮图4-2-3为用万能测齿仪测量公法线长度示意图。固定测刀b其工作而在重锤作用下始终与被测齿廓右侧在分度圆附近接触；活动测刀2,它与指示表3接触，在弹簧4

7、推力作用下其工作而与被测齿廓左侧而接触，当被测齿轮公法线发生变化时，两测刀工作而的距离相对公法线公称长度发实峥骤图4-2-3万能测齿仪测屋公法线示意图生微小变动，并如实反映在指示表上。球形测头5用丁确定齿轮的周向位置。本实验采用公法线千分尺测量公法线长度。按公式计算公法线公称长度W、跨齿数n：IV=incos(2/z-1)+2gtga+Zinva2式中：m模数；inva=tga-a渐开线函数；a齿形角；匸一修正系数；a跨齿数；Z齿数。对丁标准直齿轮则有：W=加1.476(21)+0.014二,=0.111二+0.5W和n值也可以直接从表4-2-1中查出。表4-2-1m=、a=20的标准直齿圆柱

8、齿轮的公法线长度齿轮齿数Z跨齿数n公法线公称长度W齿轮齿数Z跨齿数n公法线公称长度W齿轮齿数Z跨齿数n公法线公称长度W1524.638327410.710639513.83081626523284724640584481724.6663294738641585881837.6324304752642587281936464314766643588682036604324780644513.90082136744334794645616.8670223688434480864668881233702435410.82264768950243716536513.788848690902537305

9、375802849692302637.7445385816850616.9370注：对于其它模数的齿轮，则将表中的数值乘以模数。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导- #- #-互换性与技术测量实验指导 #测量方法（一）用公法线千分尺测量首先用标准量棒校对所用千分尺的零位。根据跨齿数n按图4-2-2所示对被测齿轮逐齿测量或沿齿圈均布测量六条公法线长度，取最大值Wgx与Wn之差为公法线长度变动；测量不同方位三个对称位置上测量值的平均值与公称值W之差为公法线平均长皮偏差。按照齿轮图样的技术要求确定公法线长度的上偏差Eg、下偏差Ebni,并判断被测齿轮的适用性。注意：为保证测量结果准确，

10、测量时应轻轻摆千分尺，取最小读数值，耍止确使用棘轮机构，以控制测量力。（二）用万能测齿仪测量公法线长度按公法线长度W组合量块并装入量块夹中，使左右测量刀与组合的量块相接触，把指示表的指针调整到零件。如图4-2-3,由球形测头将被测齿轮周向定位，两测刀匀速滑入齿槽中部与两异名齿廓相切，记下指示表读数（注意止负值）；后移测刀，退出球形测头，转动被测齿轮，球形测头和两测刀再先后进入齿槽中；如此依次测量，记录读数。测量列中最大值与最小值之差为公法线长度变动，测量值的平均值与公称值之差为公法线平均长度偏差。注意：测量完以后，应用量块组校验指示表，观査指针是否复零，偏差不得超过两格，否则重测。五、思考题测

11、量公法线长度变动，是否需耍先用量块组将公法线卡规的指示表调整零位？测量公法线长度偏差，取其平均值的原因何在？有一个齿轮经测量后，公法线平均长度偏差合格而公法线变动不合格，试分析其原因。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 # 互换性与技术测量实验指导 #实验4-3齿轮齿距偏差与齿距累积误差的测量一、实验目的熟悉测量齿轮齿距偏差与齿距累积误差的方法。加深理解齿距偏差与齿距累积误差的定义。二、艸设备手提式齿距检査仪，万能测齿仪。三、实验原理齿距偏差是指在齿轮分度圆上实际齿距与公称齿距之差。当齿轮模数一定时，其公称齿距P=nmo由丁齿轮加工误差，使齿轮齿距不都相等。单个齿距偏差片声主要影

12、响齿轮传动的工作平稳性。齿距累积总偏差Fp是指在齿轮的分度圆上，任意两个同侧齿而间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。由于Fp能够反映齿轮儿何偏心和运动偏心对齿轮使用性能的综合影响，因此它能较准确地评定齿轮传递运动的准确性状况。Fp和A如可由齿距检査仪或万能测齿仪按相对法在齿高中部测量。测量中，任取一个齿距作为基准齿距，依次测量其余齿距对基准齿距的偏差（即相对齿轮偏差），然后通过数据处理求Fp和切。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 # #互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 # #互换性与技术测量实验指导 #图4-3-1齿距检查仪测量示

13、意图图4-3-2万能测齿仪测量示意图图4-3-1为齿距仪以相对法测量齿距误差的原理示意图。齿距仪的主要技术指标是：指示表分度值为0.001mm；可测模数范围为216mm的外啮合直齿或斜齿圆柱齿轮；可测齿轮精度为711级。测量时，以齿顶圆作为定位基准。图4-3-2为万能测齿仪测量示意图。用被测齿轮的齿轮孔定位。该仪器可测量模数2.510mm，精度为4-7级的直齿和斜齿圆柱齿轮。!1!实妙骤互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 # #互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测量实验指导 #（一）齿距检査仪测量的步骤：1-将固定量爪按被

14、测齿轮模数调整到模数标尺的相应刻度上，用螺钉紧固。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 #将仪器置丁检验平板上，注意必须使仪器底面上的三个支点均与平板表而相接触。使固定量爪、活动量爪分别与分度圆附近的两相邻同侧齿廓相接触，并使指示表具有一定的压缩量（12圈）。调整两定位支脚，使其末端与齿顶圆相接触，用螺钉固紧。旋转指示表壳，使指针对零，以已调零的这个实际齿距作为基准齿距，顺序逐齿测量各实际齿距相对丁基准齿距的偏差a“则各齿距的实际偏差为fPti/=1式中：Z为被测齿轮的齿数。6从GB/T10095.12001査出齿轮齿距累计总公差Fp和单个齿距极限偏差土切与

15、测得的误差值相比较，判断被测齿轮的适用性。（二）万能测齿仪测量的步骤：擦净被测齿轮，然后把它安装在仪器的两顶尖上。调整仪器，使测量装置上的两个测量爪进入齿间，在分度圆附近与相邻两个同侧齿面接触。在齿轮心轴上挂上重锤，使齿轮紧靠在定位爪上。测量时，先以任一齿距为基准齿距，调整指示表的零位，然后将测量爪反复退出与进入被测齿面，以检査指示表值的稳定性。退出测量爪，将齿轮转动一齿，使两个测量爪与另一对齿面接触。逐次测量各齿距，从指示表读出齿距相对偏差（fpt相对）。处理测量数据（方法同前）。从GB/T10095.12001査出齿轮齿距累计总公差Fp和单个齿距极限偏差土切与测得的误差值相比较，判断被测齿

16、轮的适用性。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 #副呻图4-5-1齿轮游标卡尺用齿轮游标尺测量齿厚偏差,是以齿顶圆为基准。当齿顶圆有径为公称值时,实验4-4齿轮齿厚偏差的测量一、实验目的了解齿厚偏差的意义及对齿轮传动的影响。熟悉齿厚的测量方法及有关参数的计算。二、艸设备与器材万能测齿仪或齿厚游标卡尺。三、实验原理齿厚偏差Esn是指在齿轮分度圆柱而上，齿厚的实际值与公称值之差。对丁斜齿轮是指法向齿厚。控制齿厚偏差是为了保证齿轮传动中所必须的齿侧间隙。齿轮分度圆齿厚可用图4-5-1所示的齿厚游标卡尺测量。该卡尺刻度值为0.02mm,能够测量模数为1-26mm齿

17、轮。这种卡尺是由两个游标卡尺组合而成。水平游标卡尺1用丁测量分度圆的弦尺厚了，垂直游标卡尺2用丁保证卡尺1两测量点与齿廓在分度圆处相接触，控制分度圆至齿顶圆的弦齿高万。互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导 #虑齿圆柱齿轮分度圆处弦齿高万与弦齿厚了的按下式计算:_-90h=1+二(1cos)2二式中：m齿轮模数（mm）；z齿轮齿数。当齿轮为变位齿轮且齿顶圆直径有误差时，分度圆处的弦齿高万与弦齿厚E的按下式计算:11=卄11+(1-cos+(HS=刃sinn+4gsinaf式中：E移距系

18、数:Re齿顶圆半径的公称值:Re齿顶圆半径的实际值。!1!实妙骤用外径千分尺测量齿顶圆的实际胃径（要求齿数为偶数）。2计算万和S值（也可査表4-4-1）；将垂直游标卡尺2调到h值，锁紧。表4-4-1m=1时分度圆弦齿高和弦齿厚的数值Z79(F血r1+y(l-cosZ790P血p1+#(1-COS)Z790P血p1+Z(1-C0S2)2Z111.56551.0560291.57001.0213471.57051.0131121.56631.0513301.57011.0205481.57051.0128131.56691.0474311.57011.0199491.57051.0126141.5

19、6731.0440321.57021.0193501.57051.0124151.56791.0411331.57021.0187511.57051.0121161.56831.0385341.57021.0181521.57061.0119171.56861.0363351.57031.0176531.57061.0116181.56881.0342361.57031.0171541.57061.0114191.56901.0324371.57031.0167551.57061.0112201.56921.0308381.57031.0162561.57061.0110211.56931.0

20、294391.57041.0158571.57061.0108221.56941.0280401.57041.0154581.57061.0106231.56951.0268411.57041.0150591.57061.0104241.56961.0257421.57041.0146601.57061.0103251.56971.0247431.57051.0143611.57061.0101261.56981.0237441.57051.0140621.57061.0100271.56981.0228451.57051.0137631.57061.0098281.56991.0220461

21、.57051.0134641.57061.0096注：对于其它模数的齿轮，则将表中的数值乘以模数。互换性与技术测最实验指导互换性与技术测最实验指导- #- -互换性与技术测量实验指导 #先将水平游标卡尺两测量点调开一段距离，使垂肖游标卡尺测量端与齿顶圆接触。然后，微调水平游标卡尺游标，使两测量点与齿廓接触，即可由水平游标卡尺上读得弦齿厚的实际尺寸。注意：在调水平游标卡尺游标时，用力不得过大，否则垂直游标卡尺量脚将脱离齿顶造成较大的测量误差。分别在齿轮均匀分布的四个位置上进行测量，用实际齿厚减去公称齿厚S为各齿的齿厚实际偏差Esn，这些值都应在齿厚上下偏差Ess、ES1之间。按齿轮图样标注的技术

22、要求，确定齿厚上偏差Ess和下偏差Ez判断被测齿厚的适用性。用齿厚游标卡尺测量，其方法简单，但精度不高，所以仅适用丁测量精度较低、模数较大的齿轮，对于较高精度齿轮可用公法线千分尺测量。五、思考题测量齿厚偏差的目的是什么?齿厚极限偏差（EqEQ和公法线平均长度极限偏差（E、*、珀）有何关系?齿厚的测量精度与哪些因素有关？互换性与技术测最实验指导互换性与技术测最实验指导- - #-互换性与技术测量实验指导 #互换性与技术测最实验指导互换性与技术测最实验指导- #- -互换性与技术测量实验指导 #实验4-5齿轮双面啮合综合测量一、实验目的了解径向综合总偏差F/、一齿径向综合偏差意义。了解齿轮双面啮合

23、综合检査仪的测量原理和测量方法。二、蝇设备及器材齿轮双而啮合综合检査仪（简称双啮仪），被测齿轮、标准齿轮及芯轴，多用测微仪或刻度值为0.001mm千分表。三、实验原理径向综合总偏差F/是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双而啮合传动时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大值与最小值之差。一齿径向综合偏差罕是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合传动时，在被测齿轮转一齿距角内，双啮中心距变动的最大值。仪器的基本原理如图4-5-1所示。5图4-5-1双啮仪测量不意图测量时，被测齿轮1和标准齿轮2分别固定在活动滑台3和固定滑台4上,在仪器弹簧拉力作用下两个齿轮双面接触。当标准齿轮带动被测齿轮转动时，由丁被测齿轮存