齿轮测量实验报告

实验 齿 轮 测 量

实验3-1 齿轮径向综合总偏差的测量

一、实验目的

1．熟悉齿轮双面啮合综合检查仪的测量原理和测量方法。 2．加深理解齿轮径向综合总误差与径向一齿综合误差的定义。

二、实验设备

齿轮双面啮合综合检查仪

三、实验原理及实验设备说明

径向综合总偏差"

∆i F 是指被测齿轮与理想精

确的测量齿轮双面啮合时，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i f ''∆是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，被测齿轮对应一个齿距（360°/z ）的双啮中心距变动的最大值。

图3-1-1为双面啮合综合检查仪的外形图。它能测量圆

柱齿轮、圆锥齿轮和涡轮副。测量范围：模数1-10mm ，中

心距50-320mm 。被测齿轮装在可沿底座6滑动的主滑架15之大心轴11上，标准齿轮安装在可沿V 形导轨浮动的测量滑架5之心轴7上，按两齿轮理论中心距固定主滑架。主滑架用手轮17调整位置，并可用手柄14锁紧；测量滑架5与刻度尺16连接，测量滑架5的位置由手柄4控制，它受压缩弹簧的作用，使两齿轮紧密啮合（双面啮合）。转动被测齿轮时，由于被测齿轮存在各种误差（如基节偏差、周节偏差、齿圈径向跳动和齿形误差等），这两个齿轮转动时，使双啮中心距变动，变动量通过测量滑架5的移动传递到指示表1读出数值。

四、测量步骤

1．安装百分表

把控制测量滑架的手柄4扳到正上方（即相当于将滑架调整在浮动范围的中间），装上百分表，使其指针压缩1~2圈并对准零位，然后将手柄扳向左边。 2．调节中心距

转动手轮17，观察刻度尺与游标尺的示值，根据计算出的两齿轮理论中心距调整主滑架15位置，并用手柄14紧固。

3．把理想精确的测量齿轮安装在心杆套8上，加垫圈10后用螺帽压紧。在主滑架15的心轴上安装被测齿轮。然后将测量滑架的手柄4扳向右边，使测量滑架靠向主滑架，保证两齿轮双面紧密啮合。

4．进行测量

缓慢均匀地转动被测齿轮，由于被测齿轮的加工误差，双啮中心距就产生变动，在转动一周或一齿过程中观察百分表的示值变化，将测量数据记录。在被测齿轮转一转时，由

指示表读出双啮中心距的最大值与最小值，两读数之差就是齿轮径向综合总偏差"

∆i F ；在被测齿轮转过一个齿距，从指示表读出双啮中心距的最大变动量，即为一齿径向综合偏差i f ''∆。

5．测量完后，将浮动滑板上的控制手柄扳至左边，使测量齿轮和被测齿轮脱开，取下被测齿轮。

图3-1-1 齿轮双面啮合检查仪外形图

6．数据处理

画出以齿序为横坐标、中心距变动量为纵坐标的测量曲线图，从GB/T10095.2-2001中

查出齿轮的径向综合总公差"i F 和一齿径向综合公差"i f ，判断被测齿轮的适用性。

五、实验报告要求

按实验报告中要求的各项内容逐项填写，在“数据记录及处理”中将被测齿轮的参数

（模数、齿数、压力角、精度等）详细记录，根据测量数据画出测量曲线图，判断被测齿轮的适用性。

六、思考题

1. 径向综合总偏差"∆i F 和一齿径向综合偏差"

∆i f 分别反映齿轮的哪些加工误差？

实验3-2 齿轮齿厚偏差测量

一、实验目的

1．了解测量齿轮齿厚和齿厚偏差的方法。 2．加深理解齿轮齿厚偏差的定义。

二、实验设备

1．齿厚游标卡尺

三、实验原理及实验设备说明

齿厚偏差sn E ∆是指在分度圆柱面上，法向齿厚的实际值与公称值之差。图3-2-1为测量齿厚偏差的齿厚游标卡尺。它是由两套相互垂直的游标尺组成。垂直游标尺用于控制测量部位（分度圆至齿顶圆）的弦齿高c h ，水平游标尺用于测量所测部位（分度圆）的弦齿厚（实际）nc S 。齿厚卡尺的分度值为0.02mm ，其原理和读数方法与普通游标卡尺相同。

R e

h c

h c

垂直游标尺

水平游标尺

s

nc

s

nc

图3-2-1 齿厚游标卡尺 图3-2-2 测量原理图

用齿厚游标卡尺测量齿厚偏差，是以齿顶圆为基准。当齿顶圆直径为公称值时，直齿圆柱齿轮分度圆处的弦齿高c h 和弦齿厚nc S 由图3-2-2可得：

X h h c +'=

⎥⎦⎤⎢⎣

⎡︒-+

=Z Zm m n n 90cos 12

Z

Zm S n nc ︒=90sin

式中，n m 为被测齿轮模数（mm ）；Z 为被测齿轮齿数。

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c h 和弦齿厚nc S 应按下式计算：

)()1802tan 4cos(12

e e n n

n c R R Z x Zm m h -'

+⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⋅+-+=παπ )tan 22

(

x m S n n nc ⋅+=απ

式中， x 为被测齿轮的变位系数；n α为压力角； e R 为齿顶圆半径的公称值（m x h Zm R a e )(2

*++=

，其中齿顶高系数1*=a h ）；'e R 为齿顶圆半径的实际值。

四、测量步骤

1．用外径千分尺测量齿顶圆的实际直径。

2．计算分度圆处弦齿高c h 和弦齿厚理论值nc S 。 3．按c h 值调整齿厚卡尺的垂直游标尺。

4．将齿厚卡尺置于被测轮齿上，使垂直游标尺的高度尺与齿顶相接触。然后，移动水平游标尺的卡脚，使卡脚靠紧齿廓。从水平游标尺上读出弦齿厚的实际尺寸（用透光法判断接触情况）。

5．分别在圆周上间隔相同的几个轮齿上进行测量。

6．按齿轮图样标注的齿厚上偏差sns E 和下偏差sni E ，判断被测齿轮齿厚的适用性。

五、实验报告要求

按实验报告中要求的各项内容逐项填写，在“数据记录及处理”中将被测齿轮的参数（模数、齿数、压力角、精度）详细记录，并将测量及计算结果填入表3-2-1中。