齒輪測(cè)量方法

1、測(cè)量?jī)x器，除測(cè) 和齒厚外，還可 輪的內(nèi)孔。齒輪測(cè)量齒輪齒單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的測(cè)量一、目的熟悉測(cè)量齒輪單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的方法。加深理解單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的定義。二、內(nèi)容.用周節(jié)儀或萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)量圓柱齒輪齒距相對(duì)偏差。.用列表計(jì)算法或作圖法求解齒距累積總偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明單個(gè)齒距偏差f值是指在分度圓上，實(shí)際齒距與公稱齒距之差（用相對(duì)法測(cè)量時(shí)，公稱齒距是指所有 實(shí)際齒距的平均值）。齒距累積總偏差 Fp是指在分度圓上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)之差的最大絕對(duì)值，即最大齒距累積偏差（Fpmax）與最小齒距累積偏差（Fpmin）之代數(shù)差。在實(shí)際測(cè)量

2、中，通常采用某一齒距作為基準(zhǔn)齒距，測(cè)量其余的齒距對(duì)基準(zhǔn)齒距的偏差。然后，通過數(shù)據(jù)處理來(lái)求解單個(gè)齒距偏差f值和齒距累積總偏差 Fp,測(cè)量應(yīng)在齒高中部同一圓周上進(jìn)行，這就要求保證 測(cè)量基準(zhǔn)的精度。而齒輪的測(cè)量基準(zhǔn)可選用齒輪的內(nèi)孔、齒頂圓和齒根圓。為了使測(cè)量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)一 致，以內(nèi)孔定位最好。用齒頂圓定位時(shí)，必須控制齒頂圓對(duì)內(nèi)孔的軸線的徑向跳動(dòng)。在生產(chǎn)中，根據(jù)所用 量具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定測(cè)量基準(zhǔn)。用相對(duì)法測(cè)量齒距相對(duì)偏差的儀器有周節(jié)儀和萬(wàn)能測(cè)齒儀。.用手持式周節(jié)儀測(cè)量圖1為手持式周節(jié)儀的外形圖，它以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)，指示表的分度值為0.005mm,測(cè)量范圍為模數(shù) 315 mm。周節(jié)儀有4、5和8三個(gè)定

3、位腳，用以支承儀器。測(cè)量時(shí)，調(diào)整定位腳的相對(duì)位置，使測(cè)量頭2和3在分度圓附近與齒面接觸。固定測(cè)量頭2按被測(cè)齒輪模數(shù)來(lái)調(diào)整位置，活動(dòng)測(cè)量頭3則與指示表7相連。測(cè)量前，將兩個(gè)定位腳 4、5前端的定位爪緊靠齒輪端面，并使它們與齒頂圓接觸，再用螺釘6緊固。然后將輔助定位腳8也與齒頂圓接觸，同樣用螺釘固緊。以被測(cè)齒輪的任一齒距作為基準(zhǔn)齒距，調(diào)整指示表逐齒測(cè)量其余的齒距，指示表讀數(shù)即為這些齒距與基準(zhǔn)齒距之7的零位，并且把指針壓縮 12圈。然后, 差，將測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表中。.用萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)量萬(wàn)能測(cè)齒儀是應(yīng)用比較廣泛的齒輪 量圓柱齒輪的齒距、基節(jié)、齒圈徑向跳動(dòng) 以測(cè)量圓錐齒輪和蝸輪。其測(cè)量基準(zhǔn)是齒圖2為萬(wàn)能測(cè)

4、齒儀外形圖。儀器的弧形支架7可繞基座1的垂直軸心線旋轉(zhuǎn)，安裝被測(cè)齒輪心軸的頂2上，工作臺(tái)上裝有能夠作尖裝在弧形架上，支架 2可以在水平面內(nèi)作縱向和橫向移動(dòng)，工作臺(tái)裝在支架徑向移動(dòng)的滑板 4,借鎖緊裝置3可將滑板4固定在任意位置上，當(dāng)松開鎖緊裝置3,靠彈簧的作用，滑5上有指示表6,其分度值為 0.001 mm。板4能勻速地移到測(cè)量位置，這樣就能進(jìn)行逐齒測(cè)量。測(cè)量裝置3）。圖3用這種儀器測(cè)量齒輪齒距時(shí)，其測(cè)量力是靠裝在齒輪心軸上的重錘來(lái)保證(圖 測(cè)量前，將齒輪安裝在兩頂尖之間，調(diào)整測(cè)量裝四、測(cè)量步驟置5,使球形測(cè)量爪位于齒輪分度圓附近，并與相鄰 兩個(gè)同側(cè)齒面接觸。選定任一齒距作為基準(zhǔn)齒距，將 指示

5、表6調(diào)零。然后逐齒測(cè)量其余齒距對(duì)基準(zhǔn)齒距 之差。1.用手持式周節(jié)儀測(cè)量的步驟(參看圖 (1)調(diào)整測(cè)量爪的位置將固定測(cè)量爪2按被測(cè)齒輪模數(shù)調(diào)整到模數(shù)標(biāo)尺的相應(yīng)刻線上，然后用螺釘9固緊。(2)調(diào)整定位腳的相對(duì)位置2和3在齒輪分度圓附近與兩相鄰?fù)瑐?cè)齒面接觸，并使兩接觸點(diǎn)6固緊。最后調(diào)整輔助定位腳 8,并用螺釘固緊。,將指示表7對(duì)準(zhǔn)零位，然后將儀器測(cè)量爪稍微移開輪齒，再調(diào)整定位腳4和5的位置，使測(cè)量爪 分別與兩齒頂距離接近相等，然后用螺釘(3)調(diào)節(jié)指示表零位以任一齒距作為基準(zhǔn)齒距(注上標(biāo)記)7對(duì)準(zhǔn)零重新使它們接觸，以檢查指示表示值的穩(wěn)定性。這樣重復(fù)三次，待指示表穩(wěn)定后，再調(diào)節(jié)指示表 位。(4)逐齒測(cè)量

6、各齒距的相對(duì)偏差，并將測(cè)量結(jié)果計(jì)入表中。(5)處理測(cè)量數(shù)據(jù)齒距累積誤差可以用計(jì)算法或作圖法求解。下面以實(shí)例說明，1)用計(jì)算法處理測(cè)量數(shù)據(jù)為計(jì)算方便，可以列成表格形式(表1)。將測(cè)得的單個(gè)齒距相對(duì)偏差(fpt相對(duì))，記入表中第二行。n根據(jù)測(cè)得的fpt相對(duì)，逐齒累積，計(jì)算出相對(duì)齒距累積偏差( fpt相對(duì))，記入第三行。K,以1計(jì)算基準(zhǔn)齒距對(duì)公稱齒距的偏差，因?yàn)榈谝粋€(gè)齒距是任意選定的，假設(shè)它對(duì)公稱齒距的偏差為后每測(cè)一齒都引入了該偏差K, K的值為各個(gè)齒距相對(duì)偏差的平均值，按下式計(jì)算:、n - ，一 6 一，、12K=乙 fpt相對(duì) /Z= = 0.5 （m）式中Z一齒輪的齒數(shù)。按齒輪序號(hào)計(jì)算 K的累

7、加值nK,計(jì)入表中第四行。由第三行減去第四行，求得各齒的絕對(duì)齒距累積偏差(Fp絕對(duì))，計(jì)入第五行。Fp絕對(duì)按下式計(jì)算：nFP絕對(duì)=Z f pt相對(duì)一nKFp,即1第五行中的最大值與最小值之差，即為被測(cè)齒輪的齒距累積總偏差Fp =+ 3- ( 8.5) = 11.5 ( m m)從GB/T10095.1 -2001查出齒距累積總公差Fp,判斷被測(cè)齒輪的適用性。表1一一三四五齒 序單個(gè)齒距 相對(duì)偏差相對(duì)齒距 累積偏差齒序與平均 值的乘積絕對(duì)齒距 累積偏差nf p廂對(duì)nZ fpt相對(duì)1nknZ fpt相對(duì)-nK11001 X 0.5= 0.5-0.521-12X 0.5= 123-2-33X 0.5

8、= 1.5-4.541一 44X 0.5=2.一 65+ 2一 65X 0.5=2.5-8.56+ 3-36X 0.5=3一 67+ 2-17X 0.5= 3.5-4.58+ 3+ 28X 0.5=429+ 2+ 49X 0.5=4.5-0.510+ 4+ 810X 0.5=5+ 3111+ 711 X 0.5= 5.5+ 1.5121+ 612X 0.5=60，一6c lK =乙 f pt相對(duì) / Z =0.5112Fp =+3 (8.5) =11.5(Nm)各齒距相對(duì)偏差分別減去K值，其中最大的絕對(duì)值，即為被測(cè)齒輪的單個(gè)齒距偏差(fpt)2)用作圖法處理測(cè)量數(shù)據(jù)：4所示的折線。連接以橫坐標(biāo)

9、代表齒序，縱坐標(biāo)代表上例第三行內(nèi)的相對(duì)齒距累積誤差，繪出如圖 折線首末兩點(diǎn)的直線作為相對(duì)齒距累積誤差的坐標(biāo)線。然后，從折線的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)分別作平行與上述上的距離即器的兩頂尖爪進(jìn)入齒間，圖4坐標(biāo)線的直線。這兩條平行直線間在縱坐標(biāo)為齒距累積總偏差 FP。1,用萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)量的步驟(1)擦凈被測(cè)齒輪，然后把它安裝在儀 上。(2)調(diào)整儀器，使測(cè)量裝置上兩個(gè)測(cè)量 在分度圓附近與相鄰兩個(gè)同側(cè)齒面接觸。(3)在齒輪心軸上掛上重錘，使輪齒 緊靠在定位爪上。(4)測(cè)量時(shí)先以任一齒距為基準(zhǔn)齒距，調(diào)整指示表的零位。然后將測(cè)量爪反復(fù)退出與進(jìn)入被測(cè)齒面， 以檢查指示表示值的穩(wěn)定性。(5)退出測(cè)量爪，將齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一齒，使

10、兩個(gè)測(cè)量爪與另一對(duì)齒面接觸，逐齒測(cè)量各齒距，從指示表讀出單個(gè)齒距相對(duì)偏差(fpt相對(duì))。(6)處理測(cè)量數(shù)據(jù)(同前述方法)。(7)從GB/T10095.1 -2001查出齒輪齒距累積總公差Fp ,判斷被測(cè)齒輪的適用性。.用周節(jié)儀和萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)量齒輪齒距時(shí)，各選用齒輪的什么表面作為測(cè)量基準(zhǔn)？哪一種較好?.測(cè)量齒距累積總偏差 Fp與單個(gè)齒距偏差f值的目的是什么？3,若因檢驗(yàn)條件的限制，不能測(cè)量齒距累積總偏差Fp,可測(cè)量哪些項(xiàng)目來(lái)代替？齒輪齒圈徑向跳動(dòng)測(cè)量一、目的1,熟悉測(cè)量齒輪徑向跳動(dòng)的方法。2,加深理解齒輪徑向跳動(dòng)的定義。二、內(nèi)容用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀測(cè)量齒輪齒圈徑向跳動(dòng)。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明

11、齒輪徑向跳動(dòng)Fr為計(jì)量器測(cè)頭（圓形、圓柱形等）相繼置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。檢查中，測(cè)頭在齒高中部附近與左右齒面接觸。即 Fr =rmax-rmin。（見圖1）。齒圈徑向跳動(dòng)誤差可用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀、萬(wàn)能測(cè)齒儀或普通的偏擺檢查儀等儀器測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)采用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀來(lái)測(cè)量，（圖2）為該儀器的外形圖。 它主要由底座1、滑板2、頂尖6、調(diào)節(jié)螺母7、回轉(zhuǎn)盤8和指示表10等組成，指示表的分度值為 0.001mm。該儀器可測(cè)量模數(shù)為 0.35 mm的齒輪。為了測(cè)量各種不同模數(shù)的齒輪，儀器備有不同直徑的球形測(cè)量頭。按機(jī)標(biāo)JB17981規(guī)定，測(cè)量齒圈徑向跳動(dòng)誤差應(yīng)在分度圓

12、附近與齒面接觸，故測(cè)量球或柱的直徑d應(yīng)按下述尺寸制造或選取。d = 1.68m式中 m齒輪模數(shù)（m m）。此外，齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀還備有內(nèi)接觸杠桿和外接觸杠桿。前者成直線形，用于測(cè)量?jī)?nèi)齒輪的齒圈 徑向跳動(dòng)和孔的徑向跳動(dòng)；后者成直角三角形，用于測(cè)量圓錐齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)。本實(shí)驗(yàn) 測(cè)量圓柱齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)。測(cè)量時(shí)，將需要的球形測(cè)量頭裝 入指示表測(cè)量桿的下端進(jìn)行測(cè)量。圖1圖2四、測(cè)量步驟1.根據(jù)被測(cè)齒輪的模數(shù)，選擇合適的球形測(cè)量頭裝入指示表10測(cè)量桿的下端（圖2）。2,將被測(cè)齒輪和心軸裝在儀器的兩頂尖上，擰緊固緊螺釘4和5。3,旋轉(zhuǎn)手柄3,調(diào)整滑板2位置，使指示表測(cè)量頭位于齒寬的中部。

13、借升降調(diào)節(jié)螺母7和提升手把9,使測(cè)量頭位于齒槽內(nèi)。調(diào)整指示表10的零位，并使其指針壓縮12圈。4,每測(cè)一齒，須抬起提升手把9,使指示表的測(cè)量頭離開齒面。逐齒測(cè)量一圈，并記錄指示表的讀數(shù)。5,處理測(cè)量數(shù)據(jù)，從 GB/T10095.2-2001查出齒輪徑向跳動(dòng)公差 Fr,判斷被測(cè)齒輪的適用性。.齒輪徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的主要原因是什么？它對(duì)齒輪傳動(dòng)有什么影響？.為什么測(cè)量齒輪徑向跳動(dòng)時(shí)，要根據(jù)齒輪的模數(shù)不同，選用不同直徑的球形測(cè)頭?齒輪齒厚偏差測(cè)量目的.掌握測(cè)量齒輪齒厚的方法。.加深理解齒輪齒厚偏差的定義。二、內(nèi)容用齒輪游標(biāo)尺測(cè)量齒輪的齒厚偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明齒厚偏差 Es是指在分度圓柱面上，

14、法向齒厚的實(shí)際值與公稱值之差。齒輪游圖1為測(cè)量齒厚偏差的齒輪游標(biāo)尺。它是由兩套相互垂直的游標(biāo)尺組成。垂直游標(biāo)尺用于控制測(cè)量 部位（分度圓至齒頂圓）的弦齒高 hf,水平游標(biāo)尺用于測(cè)量所測(cè)部位（分度圓）的弦齒厚 Sf（實(shí)際） 標(biāo)尺的分度值為0.02mm,其原理和讀數(shù)方法與普通游標(biāo)尺相同。的弦齒高h(yuǎn)f和弦齒厚Sf由圖2可得:hf = h + x =90 cos Z八.90Sf =Z msin式中 m-齒輪模數(shù)（mm）;齒輪齒數(shù)。當(dāng)齒輪為變位齒輪且齒頂圓直徑有誤差時(shí)，分度圓處的弦齒高h(yuǎn)f和弦齒厚Sf應(yīng)按下式計(jì)算:hf = mZm ./1 - cos(-4 tg - f2Z1 ，)YRe - Re)二

15、4 sin 二 fSf = Zmsin I2Z 一式中一一移距系數(shù)；注f 齒形角；Re 一一齒頂圓半徑的公稱值；FRe 一一齒頂圓半徑的實(shí)際值。四、測(cè)量步驟.用外徑千分尺測(cè)量齒頂圓的實(shí)際直徑。.計(jì)算分度圓處弦齒高 hf和弦齒厚Sf （可從表1查出）。.按hf值調(diào)整齒輪游標(biāo)尺的垂直游標(biāo)尺。.將齒輪游標(biāo)尺置于被測(cè)齒輪上，使垂直游標(biāo)尺的高度尺與齒頂相接觸。然后，移動(dòng)水平游標(biāo)尺的卡腳，使卡腳靠緊齒廓。從水平游標(biāo)尺上讀出弦齒厚的實(shí)際尺寸（用透光法判斷接觸情況）。.分別在圓周上間隔相同的幾個(gè)輪齒上進(jìn)行測(cè)量。.按齒輪圖樣標(biāo)注的技術(shù)要求，確定齒厚上偏差Esns和下偏差Esni,判斷被測(cè)齒厚的適用性。思 考 題

16、.測(cè)量齒輪齒厚偏差的目的是什么？.齒厚極限偏差（Esns、Esni）和公法線長(zhǎng)度極限偏差（Ebns、Ebni）有何關(guān)系？.齒厚的測(cè)量精度與哪些因素有關(guān)？表1 m = i時(shí)分度圓弦齒高和弦齒厚的數(shù)值ZZsin 二1+Z.(1-cos 姿)ZZsin 學(xué)1+ 芻(1-cosf)ZZsin 孚 Z1+_| (1-cos_90。)111.56551.0560291.57001.0213471.57051.0131121.56631.0513301.57011.0205481.57051.0128131.56691.0474311.57011.0199491.57051.0126141.56731.04

17、40321.57021.0193501.57051.0124151.56791.0411331.57021.0187511.57051.0121161.56831.0385341.57021.0181521.57061.0119171.56861.0363351.57031.0176531.57061.0116181.56881.0342361.57031.0171541.57061.0114191.56901.0324371.57031.0167551.57061.0112201.56921.0308381.57031.0162561.57061.0110211.56931.0294391.

18、57041.0158571.57061.0108221.56941.0280401.57041.0154581.57061.0106231.56951.0268411.57041.0150591.57061.0104241.56961.0257421.57041.0146601.57061.0103251.56971.0247431.57051.0143611.57061.0101261.56981.0237441.57051.0140621.57061.0100271.56981.0228451.57051.0137631.57061.0098281.56991.0220461.57051.

19、0134641.57061.0096注：對(duì)于其它模數(shù)的齒輪，則將表中的數(shù)值乘以模數(shù)。齒輪公法線長(zhǎng)度偏差的測(cè)量一、目的.掌握測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度的方法。.加深理解齒輪公法線長(zhǎng)度偏差的定義。二、內(nèi)容用公法線指示卡規(guī)測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明公法線長(zhǎng)度偏差Ew是指在齒輪一周范圍內(nèi)，公法線實(shí)際長(zhǎng)度的平均值與公稱值之差。公法線長(zhǎng)度可用公法線指示卡規(guī)（圖1）、公法線千分尺（圖 2）或萬(wàn)能測(cè)齒儀（圖 3和實(shí)驗(yàn)7-1的圖2）測(cè)量。公法線指示卡規(guī)適用于測(cè)量6-7級(jí)精度的齒輪。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在卡規(guī)的圓管 1上裝有切口套 TOC o 1-5 h z 筒2,靠自身的彈力夾緊。用板手 9 （可

20、從圓管尾部取下）上的凸頭插入切口套筒的空槽后再轉(zhuǎn)90。，就可使切口套筒移動(dòng)，以便按公法線長(zhǎng)度的公稱值（量塊組合）調(diào)整固定卡腳3到活動(dòng)卡腳6之間的距離。然后調(diào)整指示表8的零位?；顒?dòng)卡腳6是通過杠桿7與指示表8的測(cè)頭相連的。測(cè)量齒輪時(shí)，公法線長(zhǎng)度 的偏差可從指示表（分度值為 0.005mm）讀出。圖1圖2圖3四、測(cè)量步驟.按下式計(jì)算直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度W ；W = mcos: f L （n - 0.5） Zinv = J 2 msin 二 f式中 m 被測(cè)齒輪的模數(shù)（ mm）；二:f 齒形角；Z被測(cè)齒輪齒數(shù)；一二 fn跨齒數(shù)（n = Z +0.5 ,取整數(shù)）。冗當(dāng)汽f = 20,變位系數(shù)E = 0時(shí)，則W =m1.476（2n -1） 0.014Z 1n =0.111Z 0.5W和n值也可以從表1查出。.按公法線長(zhǎng)度的公稱尺寸組合量塊。.用組合好的量塊組