齿轮的检测

课题六齿轮的检测

齿轮传动是应用最广泛的传动机构之一，它在机床、汽车、仪器仪表等行业得到了广泛的应用，其主要功能是传递运动、动力和精密分度等。齿轮传动的精度将会直接影响机器的传动质量、效率和使用寿命。本课题将结合齿轮的使用要求，研究齿轮的检测方法。

检测齿轮的目的有两种：（1）为了确定齿轮的使用性能，应综合研究齿轮的各部分误差对使用性能的影响，因为齿轮的几何参数较多，它们的误差可能得到相互补偿，宜采用综合检查法；（2）为了研究切削过程的正确性，应研究齿轮单独参数的误差大小，宜采用单项测量。

实验6-1 用齿轮径向跳动检查仪检测齿轮的齿圈径向跳动误差

一、实验目的

1.了解齿轮径向跳动检查仪的结构、工作原理

2.熟悉测量齿轮径向跳动误差的方法

3.加深理解齿轮齿圈径向跳动误差的定义及数据处理方法

二、测量原理及仪器结构说明

齿圈径向跳动△Fr是指在齿一转范围内，测头在齿槽内在轮齿上，与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴心线的最大变动量。测量原理如图6-1所示。

图6-1测量原理

图6-2为齿轮跳动检查仪，它主要是由底座1，滑板2，顶尖座4，顶尖座锁紧手轮5，顶尖座锁紧手柄6，调节螺母7，指示表架8，指示表提升手柄9，指示表10组成。该仪器可测模数为0.3-5mm的齿轮，指示表的分度值为0.001mm。仪器备有不同直径的球形测量头，可以测量各种不同模数的齿轮。

图6-2齿轮跳动检查仪

1—底座；2—滑板；3—纵向移动手轮；4—顶尖座；5—顶尖座锁紧手轮；6—顶尖锁紧手柄；7—升降螺母；8—指示表架；

9—指示表提升手柄；10—指示表

d 1.68m式

为了使测头球面在被测齿轮的分度圆附近与齿面接近。球形的测头直径应按下式选取：

p

d为球形的测头直径，m为齿轮模数。

中

p

测量时，将测量头放入齿间，逐齿测出径向的相对差值，在齿轮一圈中指示表读数最大的变动量，即为齿圈径向跳动量。

三、测量步骤

1.将被测齿轮套在心轴上，心轴装在仪器的两顶尖之间，心轴与顶尖间的松紧要适当，以能灵活转动而没有轴向窜动为宜。

2.根据被测齿轮模数选择适当的球行测头，并安装在指示表10的测量杆下端。

3.旋转手柄3，调整滑板2的位置，使指示器测量头位于齿轮宽的中部，借升降调节螺母7和提升手把9，使测量头位于齿槽内，调整指示表10的零位，然后开始测量。

4.逐齿测量，每测一齿，须抬起提升手柄9，使指示表测量头离开齿间，测量一圈，记下指示表读数，将读数添在报告中。

5.处理测量结果，根据齿轮的技术要求，查出齿圈径向跳动公差Fr。判断被测齿轮的适用性。

五、思考题

1.齿圈径向跳动误差△Fr产生的主要原因是什么？它对齿轮传动有什么影响？

2.为什么不同模数的齿轮，测量时要选用不同直径的测头？

实验6-1 用齿轮径向跳动检查仪检测齿轮的齿圈径向跳动误差

名称分度值测量范围计量

器具

齿轮标注模数mm 齿数Z 齿圈径向跳动公差被测

齿轮

测量记录

序号读数序号读数序号读数

1 13 25

2 14 26

3 15 27

4 16 28

5 17 29

6 18 30

7 19 31

8 20 32

9 21 33

10 22 34

11 23 35

12 24 36

实测齿圈径向跳动误差△Fr

合格性判断

班级学号学生姓名指导老师成绩

实验6-2 用万能测齿仪检测齿轮齿距偏差及齿距累积误差

一、实验目的

1. 了解万能测齿仪的结构及工作原理

2. 练习齿距偏差∆pt f 及齿距累积误差∆P F 测量方法

3. 掌握控制齿距偏差及齿距累积误差的意义 二、测量原理及仪器说明 1．测量原理

齿距偏差∆pt f 是指分度圆上实际齿距与公称齿距之差。齿距累积误差∆P F 是指任意两同测齿廓在分度圆上的实际弧长与公称弧长的最大差值（取绝对值）。 齿距累积误差一般采用两种测量方法：相对法和绝对法。

本实验采用相对量法，相对测量法是以任意一个齿距为基准，将仪器指示表调至某一示值（通常为零），然后沿整个齿圈依次测量其它齿距对于基准齿距的偏差值（即相对齿距偏差），经数据处理后得出齿距偏差

∆pt f 和齿距累积偏差∆P F 。

2．仪器说明

万能测齿仪是应用比较广泛的齿轮测量仪器，除测量圆柱齿轮的齿距、基节、齿圈径向跳动和齿厚外，还可以测量圆锥齿轮和蜗轮。其测量基准是内孔。

图6-3为万能测齿仪的外形图。弧形支架7上的顶针可装齿轮心轴，工作台支架2可以在水平面内作纵向和横向移动。工作台上的滑板4能够作径向移动，借助锁紧装置3可固定在任意位置上。松开锁紧装置3，靠弹簧的作用，滑板4能匀速地移到测量位置，进行逐齿测量。滑板上的测量装置5上带有测头和指示表6。万能测齿仪的测量范围为模数m=0.5～10mm ，最大直径为150mm ，指示表的分度值i=0.001mm 。

图6-3万能测齿仪

1—底座；2—工作台支架；3—螺钉；4—滑板；5—测量装置；6—指示表；7—弧形支架；8—重锤

用万能测齿仪测量时，将套在心轴上的齿轮装在仪器上、下顶尖之间，调节测量滑架使活动测头与固定

测头沿齿轮径向大致位于分度圆附近，将仪器指示表凋零，重锤保证齿面和测头接触稳定可靠，测完一齿后，将测量滑架沿径向退出，使齿轮转过一齿后再进入齿间，直到测完一周后复到测量基准齿，此时仪器指示表仍指在零，必须注意，由于重锤的作用，每次将测量滑架退出时要用手将齿轮扶住，以免损坏测头。

三、测量步骤

1．将被测齿轮套到心轴上（无间隙），并一起安装在仪器的两顶尖上。

2．调整仪器的工作台和测量装置，使两测量头位于齿高中部的同一圆周上，与两相邻同侧齿面接触。在齿轮心轴上挂上重锤8，使产生测力，让齿面紧靠测头。

3．以被测齿轮的任一齿距作为基准齿距，调整指示表的零位。然后将测量头退出并进入被测齿面，反复三次，以检查指示表的示值稳定性。

4．按顺序逐齿测量各个齿距，记下读数。

四、数据处理

齿距偏差和齿距累积误差可以用计算法或作图法确定。计算法较为方便常用，下面举例说明。

为方便起见，可以列成表格形式（表6-1）。将测得的齿距偏差记入表中第二列，对测得值按顺序逐齿累积、记入第三列。计算基准齿距对公称齿距的偏差。因为第一个齿距是任意选定的，假设它对公称齿距的偏差为K ，以后每测一齿都引入了该偏差K ，K 值为各个齿距相对偏差的平均值，按下式计算：

∑∆=n

pt f k 1

相对/z =

10

5

+=+0.5m μ 将第二列齿距相对偏差分别减去K 值，记入第四列，其中最大值的绝对值，即为该被测齿轮的齿距偏差:

m f pt μ5.4-=∆

将实际齿距偏差逐一累积记入第五列，该列中最大值与最小值之差即为被测齿轮的齿距累积误差。

m F p μ5.8)5.4()4(=--+=∆

表5-1 齿距偏差及齿距累积误差计算示例（齿数z=10） （m μ）

一

二

三 四 五 齿距序号

相对齿距偏差读数值

读数值累加

∑∆n

pt f

1

相对

齿距偏差

pt f ∆

齿距累积误差

p F ∆

1 0 0 -0.5 -0.5 2

+3

+3

+2.5

+2

相对

pt f ∆