公差实验指导书(实验用)解析

实验三 径向和端面圆跳动测量一、实验目的1、 加深理解跳动公差的定义。

2、 了解跳动量的测量方法。

二、实验仪器 偏摆检查仪三、测量原理及计量器具说明偏摆检查仪外形如图3-1。

它由底座、固定顶尖座、活动顶尖座和滑板四部分组成。

顶尖座和滑板可以根据测量时的需要，在底座上调整位置；活动顶尖用于批量生产时快速装卸工件；滑板用于安装指示表。

图3-1 测量圆跳动示意图（a ）测量径向圆跳动 （b ）测量端面圆跳动1—固定顶尖座 2—指示表 3—零件 4—心轴 5—浮动顶尖手柄 6—活动顶尖座7、8、11—锁紧手柄 9—滑板 10—底座四、测量步骤1、 装心轴 把被测零件安装在心轴上，二者成无间隙配合，用心轴的轴线体现跳动的基准轴线。

2、 把心轴装在仪器上 放松锁紧手柄8、11，移动顶尖座，把心轴装夹于两顶尖之间，把手柄锁紧后，心轴能灵活转动，但不能有轴向窜动。

3、 径向圆跳动测量 参阅图3-1（a ），调整指示表的前后位置，使测头与被测零件的最高点接触，且测杆与心轴垂直。

把指示表压缩一圈左右，转动表盘调零。

慢慢转动被测零件一周，指示表的最大示值与最小示值之差即为径向圆跳动值。

对于较长的圆柱面，应根据需要测量几个横截面，取由这些横截面测得的径向圆4126 3 547 8 9103（a ）（b ）跳动值中的最大值作为测量结果。

4、端面圆跳动参阅图3-1（b），安装指示表，使其测杆平行于心轴轴线，把指示表压缩一圈左右，转动表盘调零。

慢慢转动零件一周，指示表的最大值与最小值之差，即为端面圆跳动值。

对于被测端面的直径较大的零件，应根据情况在不同直径的几个轴向位置测量，取由这些轴向位置上测得的端面圆跳动值中的最大值作为测量结果，记入实验报告。

五、思考题1、测量径向圆跳动能否代替测量圆度误差？实验三径向和端面圆跳动测量实验报告仪器名称：偏摆检查仪仪器的分度值：0.01mm 或0.001mm测量范围：直径d≤150 mm，长度≤600mm测量结果实验四齿轮单个齿距偏差Δf pt和齿距累积总偏差ΔF p的测量一、实验目的1、掌握相对测量法测量齿距偏差和齿距累积误差的方法及对测量结果的处理。

2、加深理解齿距累积误差的意义及其对齿轮传动性能的影响。

二、实验仪器齿轮周节检查仪三、测量原理及仪器说明齿轮的齿距误差是沿一定圆周上齿与齿之间的相互位置误差。

按其表现的形式不同，可分为单个齿距偏差Δf pt和齿距累积总偏差ΔF p。

单个齿距偏差Δf pt是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差，它影响齿轮传递运动的平稳性。

齿距累积总偏差ΔF p是指在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，它影响齿轮传递运动的准确性。

测量齿轮齿距的绝对值并无实际意义，因为齿轮的传动性能取决于各齿距是否一致，而不决定于齿距的绝对值。

为方便起见，齿距的测量总是在齿轮分度圆附近的某一圆周上进行，测量其同名（左或右）齿廓上的对应点之间弦线距离的均匀性。

齿轮周节检查仪是以齿顶圆为测量基准，用相对法测量齿轮齿距偏差，其外形如图4-1。

测量时，仪器的测量爪接触在相邻同侧齿面的分度圆上，以任意一个齿距调整仪器对零，比较其他各齿距相对于该齿距的大小，通过数据处理得到齿距偏差Δf pt和齿距累积误差ΔF p。

四、测量步骤1、调整仪器高度在仪器背面装上三个支脚螺钉，并与被测齿轮同放在平板上，使测量爪大约与齿宽中部接触。

2、调整测量爪松开固定量爪背面的紧固螺钉，根据被测齿轮模数调整固定量爪5，使其上面的刻线与面板上的相应模数刻线对齐，锁紧固定量爪5背面的紧固螺钉。

3、调整定位杆松开两定位杆3背面的紧固螺钉，使其与被测齿轮的顶圆接触，同时应保证两测量爪4、5分别在分度圆附近与相邻同侧齿廓相接触，锁紧定位杆3背面的紧固螺钉。

此时，指示表应有一圈左右的压缩量。

4、 调零 在平板上移动仪器，使定位杆3与被测齿轮的齿顶靠紧，两测量爪4、5分别与一对齿的两相邻同侧齿面接触，此时观察指示表值。

如此反复2～3次，待指示表示值稳定后在转动表盘，使零刻线对准指针。

然后移动量仪，使量爪和定位杆稍微移开齿轮，在重新使它们接触，待指示表值稳定后再调整示值的零位。

以该齿距作为测量其余齿距的基准齿距。

5、 测量 逐齿测量各个齿距相对于基准齿距的偏差，如此循环测量齿轮一周，至第一个基准齿距时，如读数为零，则测量方为可靠。

6、 填写实验报告，进行数据处理，做出合格性判断。

图4-1 手持式周节仪外形图1—指示表 2—面板 3—定位杆 4—活动量爪 5—固定量爪 6—锁紧螺钉五、数据处理示例齿距偏差和齿距累积总偏差的处理方法有计算法（表格法）、作图法或调用计算机程序法。

现以齿数z =12的齿轮为例说明如下： 1、 计算法（1）将测得数据即指示表示值（Δp i ）记入表4-1的第二列。

（2）将Δp i 值按顺序逐齿累加记入第三列中。

1被测齿轮65 43 2 3表4-1 单个齿距偏差及齿距累积总偏差计算示例 （μm ）（3）求测量时的基准齿距（即第一个齿距）对公称齿距的偏差值K （由于基准齿距并不等于理论齿距，因此各齿距的读数中均含有系统误差K ）。

∑=∆=zi i p z K 11（4）将第二列中的Δp i 值分别减去K 值即为绝对齿距偏差，填入第四列中，其中绝对值最大者即为被测齿轮的齿距偏差（Δf pt ）值。

（5）将第四列中各值累积相加，填入第五列内，此列中最大值与最小值之差即为该齿轮的齿距累积总偏差（ΔF p ）值。

2、 作图法以被测齿轮的齿距序号为横坐标，指示表示值累加值（∑=∆zi i p 1）为纵坐标，绘出图4-2所示的折线，然后过坐标原点与折线的最后一点连接成一条直线，作平行于该直线且包容上述折线的两条直线，这两条直线在纵坐标方向的距离即为该齿轮的齿距累积总偏差（ΔF p ）值。

图4-2 齿距累积误差图解3、 计算机求解法将读得指示表示值（Δp i ）输入计算机进行数据处理。

图4-3为齿距累积总偏差（ΔF p ）数据处理的计算机程序框图。

n10 12 11 9 87654321+20 0+40−40−20−60ΔF p = 64图4-3 计算机程序框图六、思考题齿距累积总偏差和单个齿距偏差对齿轮传动有什么影响？实验四齿轮单个齿距偏差Δf pt和齿距累积总偏差ΔF p测量实验报告仪器名称：齿轮周节测量仪指示表分度值：0.001mm测量范围：模数2～16mm被测齿轮参数：模数m= mm，齿数z= ，压力角α=测量结果（μm）实验五 齿轮径向圆跳动误差ΔF r 的测量一、实验目的1、 熟悉测量齿轮径向圆跳动误差的方法。

2、 加深理解齿轮径向圆跳动误差的定义。

二、实验仪器 齿轮跳动检查仪三、测量原理及仪器说明齿轮径向圆跳动误差ΔF r 是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。

检查时，将被测齿轮固定在仪器两顶针间，把具有原始齿条齿形的测量头依次插入齿轮的齿槽内，在齿轮转一转范围内，测头相对齿轮轴线的最大变动量即为ΔF r 。

图5-1 齿圈径向跳动检查仪1—立柱 2—指示表 3—指示表测量扳手 4—心轴 5—顶尖轴 6—顶尖锁紧螺钉7—顶尖座 8—顶尖座锁紧螺钉 9—滑台 10—底座 11—滑台锁紧螺钉 12—滑台移动手轮 13—被测齿轮 14—表架锁紧螺钉 15—调节螺母仪器结构如图5-1所示。

安置在仪器底座10上的滑台9可由滑台移动手轮12通过齿条传动机构作纵向移动，并由滑台锁紧螺钉11固定。

在台面上的左右顶尖座7可沿台面的上基面作纵向移动，并可用顶尖座锁紧螺钉8固定。

松开顶尖锁紧螺钉6后，顶尖轴5可在顶尖座孔内移动。

转动调节螺母15，可使测量12 34567 8910AA 向1514131211座连同测量支架和指示表沿立柱1上下移动，使测头与被测表面接触或离开，并用表架锁紧螺钉14使之固定在适当的位置。

测量支架可相对于测量座在垂直平面内作±900的转动。

指示表架可利用指示表测量扳手3抬起或放下。

四、测量步骤1、安装齿轮根据被测齿轮的模数选择尺寸合适的测头，安装在指示表2的测杆上。

把安装着被测齿轮的心轴顶在两顶尖之间，注意调整两顶尖之间的距离，使心轴相对于顶尖能灵活转动且无轴向窜动量。

2、调整齿轮位置松开螺钉11，转动手轮12，使滑台9移动，从而使测头大约位于齿宽中部，然后将螺钉11锁紧。

3、调整量仪零位放下扳手3，松开螺钉14，转动螺母15，使测头下降于齿槽内，并与两齿面接触，同时使表针压缩1～2圈。

紧固螺钉14，转动表盘，使指示表的指针对准零刻线，扳动扳手3，观察示值稳定性。

4、测量抬起扳手3，将被测齿轮转过一个齿，然后放下扳手册，使测头进入齿槽内，记下指示表的示值。

逐齿进行测量，分别记录读数。

测量读数中的最大与最小示值之差即为该齿轮的齿圈径向跳动误差。

5、作误差曲线图以齿数为横坐标，指示表的读数为纵坐标，绘出误差曲线图，观察齿轮径向圆跳动的变化规律。

曲线上的最大与最小值之差即为ΔF r值。

6、填写实验报告，做出合格性判断。

五、思考题1、齿轮的径向圆跳动误差（ΔF r）是由什么加工因素产生的？2、只控制齿轮的径向圆跳动误差（ΔF r）能保证齿轮传递运动的准确性吗？实验五齿轮径向圆跳动误差ΔF r的测量实验报告仪器名称：齿轮跳动检查仪指示表分度值：0.001mm测量范围：模数1～6mm被测齿轮参数：模数m= mm，齿数z= ，压力角α=测量结果（μm）实验六齿轮公法线长度变动ΔF W及公法线平均长度偏差ΔE W的测量一、实验目的1、掌握齿轮公法线长度的测量方法。

2、加深理解齿轮公法线长度变动ΔF W及公法线平均长度偏差ΔE W的定义。

3、练习齿轮公差表的查阅及测量结果的处理。

二、实验量具齿轮公法线千分尺三、测量原理及仪器说明齿轮公法线千分尺的外形、结构原理、使用方法和读数方法与外径千分尺基本相同，只是测量头由于测量的特殊要求设计成碟形，以便碟形测头能伸进齿间进行测量。

齿轮公法线长度W是指与两异名齿廓相切的两平行平面间的距离（如图6-1）。

公法线长度变动ΔF W是指齿轮一周内测得的实际公法线最大长度W max与最小长度W min之差。

因能部分表明齿轮传动时啮合线长度的变动，故可用来ΔF W 评定齿轮的运动精度。

公法线平均长度偏差ΔE W是指在齿轮一周内，公法线实际长度的平均值与公称值之差。

它与齿厚偏差有关，可用来评定齿侧间隙。

一般要在齿轮不同位置上测量数次，取其平均值。

图6-1 公法线千分尺四、测量步骤 1、 计算跨齿数k当020=α时，5.09+=zk （四舍五入取整数） 式中z 为齿数。

2、 计算公法线公称长度W []z k m W 014.0)12(476.1+-=公称3、 测量 根据公法线的公称长度选择测量范围合适的公法线千分尺，校对零位，然后逐齿测量或在齿轮一周范围内均布地测量6条公法线长度，从刻度尺上读取示值。