直齒圓柱齒輪的參數(shù)測量實驗

二、直齒圓柱齒輪的參數(shù)測量實驗2.1實驗任務⑴加深理解漸開線的性質(zhì)、方程及漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)與幾何尺寸間的關系；⑵掌握用游標卡尺、公法線千分尺和齒輪卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)的方法；⑶掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪與變位齒輪的判別方法。2.2實驗內(nèi)容⑴測量漸開線標準直齒圓柱齒輪和變位齒輪各一對；⑵判別標準齒輪和變位齒輪；計算齒輪各部分尺寸。2.3實驗設備與工具漸開線標準直齒圓柱齒輪和變位齒輪各一對；游標卡尺、公法線千分尺和齒輪卡尺；學生自備：筆、計數(shù)器。2.4實驗原理決定漸開線齒輪幾何尺寸的是其基本參數(shù)，它們是齒數(shù)Z、模數(shù)m、壓力角a、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*和變位系數(shù)X。其中模數(shù)m、壓力角a、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*為國家標準中規(guī)定的標準值。在生產(chǎn)中，為修配齒輪，必須對原有齒輪進行測繪，確定基本參數(shù)。這些基本參數(shù)可以通過游標卡尺、公法線千分尺測量得到的數(shù)據(jù)根據(jù)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的公式計算出來。1)模數(shù)m的確定如圖一，由漸開線性質(zhì)可知：齒廓間的公法線長度ab與所對的基圓上的園弧a0b0的長度相等，因此用公法線千分尺卡住K個齒的公法線長度W為：kW=(K-1)P+Sk bb式中：P 輪齒在基園上的齒距，即基節(jié)；mmbS輪齒在基園上的齒厚bS=Sr/r+2rinva=r(S/r+2inva)=Scosa+2rinvabb b b bK――跨齒數(shù)，可查表或用下式計算K二az/180°+1/2-2xtga/m，計算時因x未知，可先估計一值代入進行計算，注意K一定是個正整數(shù)，確定后再代入公式計算Wk。當公法線千分尺卡住(K+1)個齒時，公法線長度W為：k+1W=KP+Sk+1bbW-W=Pk+1kbW-KP=Sk+1bb所以可以得到齒輪基園上的齒距P和齒厚b由P=nmcosa，可得m=P/bcosabb2)變位系數(shù)x的確定輪齒在基園上的齒厚S由任意園上的齒厚的計算公式可得到bS=r(S/r+2inva)=Scosa+2rinvabb b=m(n/2+2xtga)cosa+mzcosainva=mcosa[(n/2+2xtga)+zinva]x=(S/mcosa-zinva-n/2)/2tgab于是可得到xl、x2。圖1嚙合角a'和中心距a'由無齒側間隙嚙合方程 inva'=2tga(x+x)/(z+z)+inval2 l2由inva查漸開線函數(shù)可得到嚙合角a'由a'=mcosa(z+z)/2cosa'可得到安裝中心距。l2變位齒輪齒頂降低系數(shù)。的確定因為da=mz+2(ha*+x-o)m所以o=ha*+x-(da-z)/22.5測量尺寸2.5.l測量有關尺寸數(shù)出齒輪齒數(shù)z；測量公法線長度W、W；kk+1選定跨齒數(shù)K查表或計算。計算時，a取20°或15。然后圓整成正整數(shù)。測量公法線長度時必須使公法線千分尺的兩個卡腳與輪齒的漸開線齒廓相切，且使切點位于牙齒的中部附近，因為對于標準齒輪是按切點正好位于分度圓上的情況導出跨齒數(shù)公式的。對于跨齒數(shù)K,如果跨測齒數(shù)過多，則卡腳可能與輪齒的頂點形成不相切的接觸；如果跨測齒數(shù)太少,則卡腳尖點可能與輪齒齒根部非漸開線部分接觸，這兩種情況測得的數(shù)據(jù)都是不正確的。測量齒輪的齒頂圓和齒根圓直徑d、daf當齒輪的齒數(shù)為偶數(shù)時，可用游標卡尺直接測出，如圖二。當齒輪的齒數(shù)為奇數(shù)時，可用游標卡尺分別測出齒輪的軸孔直徑dk、孔壁到某一齒頂?shù)木嚯xH1和齒頂?shù)侥骋积X根的距離H2，如圖三，于是da=dk+2H1df=2H2-2H1-dk圖2 圖32.5.2確定基本參數(shù)⑴齒輪模數(shù)m=P/ncosab通過測量尺寸a'、da、df、S驗證m、a并取標準值。b齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*由測量尺寸da、df確定ha*、c*并取標準值。計算齒輪幾何尺寸2.6思考題1決定漸開線齒輪輪齒齒廓形狀的參數(shù)有哪些？2測量漸開線齒輪公法線長度是根