实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析
实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析一、渐开线齿轮范成原理：一)、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程。
2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及其避免的方法。
3、分析比较标准齿轮和变位齿轮齿形和尺寸的异同点。
二)、实验仪器及工具1、齿轮范成仪（每人一台），绘图纸一张，透明纸一张。
2、铅笔、圆规、三角尺等（自备）。
三)、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。
加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。
刀具与轮坯在机床链作用下一方面作定传动比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样。
另一方面作径向进给运动并沿轮坯的轴向作切削运动，这样切出的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作为刀具的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。
现在用齿条渐开线（基因半径为无限大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮，那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线，即加工出的齿廓为渐开线齿廓．因为在实际加工时，我们看不清刀刃形成包络轮齿的过程，所以通过齿轮范成仪来表现这一过程，用铅笔将刀具刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到轮齿范成的过程。
在形成过程中，为了能形成被加工齿轮的径向间隙，刀具的齿顶高应加高。
即：h a=（h a*+c*）m，如图3－l所示。
四)、齿轮范成仪的构造及使用方法简介：范成仪构造如图3—2所示，由机座、扇形盘、旋纽、齿条刀、溜板、螺钉等组成。
机座上有二孔，扇形盘2可绕轴心转动，齿条刀安装在溜板上，当移动溜板时借助于齿轮齿条的传动迫使轮坯（扇形盘）上的分度圆与溜板上的齿条中线作纯滚动．齿条中线与分度圆上刻有数字，移动溜板时，可以看到它们一一对应，即表示齿轮分度圆在齿条中线上作无滑动滚动．松开螺钉可改变齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此齿条刀可固定在相对扇形盘的任一位置，如把齿条中线安装在扇形盘的分度圆相切的位置上，则可绘出标准齿轮的齿廓；当齿条中线安装在扇形盘的分度圆切线有一段距离时，（其移距值xm可在溜板两侧的刻度上直接读出），则可按变位值的大小和方向绘出各种正、负变位齿轮的齿廓。
渐开线齿轮参数的测定
实验三渐开线齿轮参数的测定概述齿轮是最重要的传动零件之一。
我们除了经常接触到齿轮的设计、制造工作以外，衽进口设备测绘、零件仿制、设备维修及更新设计中还可能接触到齿轮的另一类工作，即齿轮参数测定。
这项工作一般是指手头没有现成的图纸、资料，需要根据齿轮实物，用必要的技术手段和工具(量具、仪器等)进行实物测量，然后通过分析、推算，确定齿轮的基本参数，计算齿轮的有尖几何尺寸，从而绘出齿轮的技术图纸。
渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：(1) 齿数(Z)；(2) 模数(m)；(3) 压力角(a ；(4) 齿顶高系数(ha* )；(5) 顶隙系数(c)；(6) 变位系数(x)。
由于齿轮有模数制和径节制之分，有正常齿和短齿等不同齿制，以及标准齿轮和变位齿轮的区别，压力角的标准值也有差异。
所以，齿轮在实测工作中，有一定的难度。
在测绘前，应作好一系列准备工作。
例如，了解设备的生产日期、厂家、齿轮在设备传动中所处的部位等等，这是一项比较复杂的工作。
本次实验只要求学生对模数制正常齿( ha* =1, c=0.25 )渐开线直齿圆柱齿轮进行简单的测绘，从而确定它的基本参数，初步掌握齿轮参数测定的基本方法。
二、实验目的(1 )运用所学过的齿轮基本知识，掌握测定齿轮基本参数的方法。
(2 )进一步巩固齿轮基本尺寸的计算方法，明确参数之间的相互尖系和渐开线的有矢性质。
三、实验用具(D待测齿轮：2个。
(2 )量具：游标卡尺、公法线长度千分尺。
四、实验步骤1 •齿数Z的确定直接数出。
2测定齿轮齿顶圆直径ch和齿根圆直径d齿轮齿顶圆直径da和齿根圆直径df可用游标卡尺测出。
为了减少测量误差，同一测量值，应在不同位置上测量3次(例：在圆周上每隔120 o测一数据)然后取其算数平均值。
(1 )齿轮为偶数时：山和df可用游标卡尺直接测出，如图3・1所示。
(2)齿轮为奇数时：da和df须采用间接测量的方法，如图3・2所示。
先量出齿轮安装孔直径D然后分别量出孔壁到某一齿顶的距离H,和孔壁到某一齿根的距离H，同一数值在不同位置测量3次，求出算数平均值。
渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计
渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，它广泛应用于各种机械设备中。
参数化设计是一种通过设置可变参数，快速、灵活地生成各种规格的齿轮模型的方法。
本文将介绍渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计方法，并详细描述其参数设计过程。
1.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数包括模数（m）、压力角（α）、齿数（z）、齿轮宽度（b）等。
其中，模数是齿轮的主要几何参数，表示每个齿所占据的齿轮圆周长度，是设计齿轮的基本参考值。
压力角是齿轮的设计角度，齿数决定了齿轮的大小，齿轮宽度表示齿轮的宽度尺寸。
2.渐开线直齿圆柱齿轮的几何计算3.渐开线直齿圆柱齿轮的绘制方法4.渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计过程1）确定齿轮的基本参数，如模数、压力角、齿数、齿轮宽度等。
2）进行齿轮的几何计算，计算齿轮圆直径、齿距、齿宽等参数。
3）绘制齿轮的模型，可以通过数学方法计算齿轮的轮廓图，也可以通过绘图软件生成齿轮的模型。
4）设置可变参数，将齿轮的各个参数进行参数化设置，使得齿轮可以根据具体需求自由调整。
5）进行参数化设计，根据具体需求设置合适的参数值，生成所需规格的齿轮模型。
5.渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计应用渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计应用广泛，可以配合其他机械设备的参数化设计，在产品设计和生产过程中，快速生成各种规格的齿轮模型。
通过参数化设计，可以灵活调整齿轮的大小、齿轮的几何形状等，提高设计效率，减少生产成本。
总结：渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，参数化设计是一种通过设置可变参数，快速生成各种规格的齿轮模型的方法。
该设计方法主要包括确定齿轮的基本参数、进行几何计算、绘制齿轮模型、设置可变参数和进行参数化设计等步骤。
参数化设计可以帮助提高设计效率、减少生产成本，广泛应用于各种机械设备的设计和生产中。
渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定实验报告
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渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验报告
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验报告以渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验报告为标题一、引言渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，其参数的准确测定对于齿轮的设计和制造具有重要意义。
本实验旨在通过测量渐开线直齿圆柱齿轮的参数，探究其几何特征和性能指标。
二、实验设计1. 实验目的本实验的主要目的是测定渐开线直齿圆柱齿轮的模数、压力角、齿数等参数，以及齿轮的传动比和齿轮啮合的接触比。
2. 实验原理渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定是通过测量齿轮的几何特征和性能指标来完成的。
其中，模数是指单位齿距长度与齿数之比，通过测量齿轮的齿距和齿数来计算；压力角是指齿轮齿廓上任一点处的法线与齿轮轴线的夹角，可以通过测量齿轮的齿廓和齿根圆来计算；齿数是指齿轮上的齿的数量，可以直接进行计数。
3. 实验装置本实验使用的实验装置包括齿轮测量仪、光学显微镜、千分尺、测微计等。
三、实验步骤1. 测量齿距和齿数将待测齿轮放置在齿轮测量仪上，通过旋转齿轮使其与测量仪上的测量杆接触。
然后，使用千分尺测量测量杆的移动距离，即为齿距。
通过旋转齿轮和计数齿轮上的齿数，即可得到齿数。
2. 测量齿廓和齿根圆通过光学显微镜观察齿轮的齿廓，并使用测微计测量齿廓上任一点处的高度。
通过多次测量，可以得到齿廓的几何特征。
同时，通过测量齿根圆的直径，可以计算出压力角。
3. 计算齿轮参数和性能指标根据测量结果，可以计算出齿轮的模数、压力角、齿数等参数。
同时，可以根据齿轮的传动比和接触比来评估齿轮的性能。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的齿轮参数和性能指标如下：模数：0.5mm压力角：20°齿数：20根据测量结果，可以得知该渐开线直齿圆柱齿轮的几何特征和性能指标。
模数为0.5mm表示单位齿距长度为0.5mm，齿数为20表示齿轮上有20个齿。
压力角为20°表示齿轮齿廓上任一点处的法线与齿轮轴线的夹角为20°。
这些参数对于齿轮的设计和制造具有重要意义。
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定doc
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定doc
渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件，在汽车、机床、船舶等机械设备中广泛使用。
为确保齿轮传动的准确性和可靠性，需要对齿轮的参数进行测定。
一、齿轮的基本参数
齿轮的基本参数包括模数、压力角、齿数、分度圆直径等。
其中，模数是齿轮参数中最基本的参数，它表示齿轮的齿形大小和节距大小。
压力角则是齿轮齿面上受力的指示，齿数和分度圆直径是确定齿轮尺寸的关键参数。
二、测量方法和设备
1、模数的测量
模数是齿轮尺寸的最基本参数，通常采用免接触式的方式进行测量。
根据齿轮的内外径对光电靶尺等光电测量系统进行读数来确定齿轮的模数。
另外还可以采用直观法，用游标卡尺等工具测量齿距和齿数再计算模数值。
2、压力角的测量
压力角是齿轮齿面上受力的指示量，可以采用光学投影法进行测量。
通过光学显微镜观察齿轮齿面图像，在图像上标出切线和法线等标志线，再根据这些线的长度测算出压力角的大小。
3、齿数和分度圆直径的测量
三、测量结果的判定
通过测量得到的齿轮参数需要与设计参数进行比较，以验证齿轮是否符合设计要求。
如果发现齿轮超出了设计参数，需要对其进行修整或调整，以确保齿轮传动的准确性和可靠性。
渐开线圆柱齿轮参数测定实验报告
渐开线圆柱齿轮参数测定实验报告一、实验目的渐开线圆柱齿轮是机械传动中广泛应用的重要零件，其参数的准确测定对于齿轮的设计、制造和使用具有重要意义。
本次实验的目的在于通过实际测量和计算，掌握渐开线圆柱齿轮主要参数的测定方法，加深对齿轮几何特性和传动原理的理解，提高实际操作和数据处理能力。
二、实验原理1、渐开线的形成渐开线是指当一直线在一圆周上作纯滚动时，直线上一点的轨迹。
渐开线圆柱齿轮的齿廓就是由渐开线构成的。
2、主要参数渐开线圆柱齿轮的主要参数包括齿数 z、模数 m、压力角α、齿顶高系数 ha 、顶隙系数 c 等。
3、测量方法（1）齿数 z：直接数出。
（2）模数 m 和压力角α：通过测量公法线长度或跨齿数，利用相关公式计算得出。
（3）齿顶高系数 ha 和顶隙系数 c ：根据标准值选取或通过测量齿顶圆直径和齿根圆直径计算得出。
三、实验设备和工具1、被测渐开线圆柱齿轮2、游标卡尺（精度 002mm）3、公法线千分尺（精度 001mm）4、万能角度尺5、绘图工具四、实验步骤1、齿数 z 的测定直接数出被测齿轮的齿数 z，并记录。
2、模数 m 和压力角α 的测定（1）选择合适的跨齿数 k，根据公式 k ＝ z/9 ＋ 05 计算（四舍五入取整数）。
（2）用公法线千分尺测量跨 k 个齿的公法线长度 Wk 和跨（k 1) 个齿的公法线长度 W(k 1) 。
（3）根据公式 m ＝（Wk W(k 1)）／πcosα 计算模数 m，压力角α 一般取标准值 20°。
3、齿顶高系数 ha 和顶隙系数 c 的测定（1）用游标卡尺测量齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 。
（2）根据公式 ha ＝（da d) ／ 2 计算齿顶高 ha ，其中 d 为分度圆直径，d ＝ mz 。
（3）由公式 ha ＝ ha m 计算齿顶高系数 ha ，一般标准值为 1。
（4）根据公式 c ＝ c m 计算顶隙 c ，其中 c ＝（df d 2ha) ／ 2 ，从而得到顶隙系数 c ，一般标准值为 025。
渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
1.模数的测定：
模数是齿轮参数中最基本的一项，通常用来表示齿轮齿数与齿轮的螺旋线上的间距的比值。
模数的测定可以通过齿轮的外径、齿数和压力角来确定。
测量齿轮的外径，然后用公式m=d/Z来计算得到模数。
2.齿数的测定：
齿数是指齿轮上的齿的数量。
一般可以通过直接测量齿数或者通过测量齿距来确定。
直接测量齿数需要使用专用的量具，如齿轮测量中心、齿轮齿数测量仪等。
3.压力角的测定：
压力角是齿轮齿面与齿轮轴线的夹角，也是确定齿轮参数的重要因素之一、可以通过测量齿轮齿面的型线和齿侧面的夹角来确定压力角。
4.啮合角的测定：
啮合角是指两个啮合齿轮的齿面间的夹角，它决定了齿轮的啮合方式和传动效果。
啮合角可以通过测量齿轮齿面的型线和齿轮轴线的夹角来确定。
5.齿顶高和齿根高的测定：
齿顶高是指齿顶到齿轮轴线的距离，齿根高是指齿根到齿轮轴线的距离。
测定齿顶高和齿根高可以通过直接测量齿轮的齿顶和齿根的高度来确定。
以上是渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定方法，正确的测定齿轮参数对于齿轮的设计、制造和使用都有重要的影响。
在实际测量过程中，需要使用专用的测量仪器和具备相关专业知识和技能的人员，以确保测量结果的准确性和可靠性。
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、思考题讨论。
实验三 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
一、目的
1. 熟悉齿轮各部分名称和几何关系。
2. 学会运用一般测量工具测定渐开线齿轮的各基本参数，通过参数测量，从中掌握标准齿轮与变位齿轮的基本判别方法。
3. 学会测量齿厚的一般方法。
二、设备和工具
被测齿轮、游标卡尺，并自备计算器和稿纸。
三、测量原理和方法
齿数Z 、模数 m 、压力角α、齿顶高系数z
o h 、顶隙系数C x
、变位系数X 等是齿轮的基
本参数，这些参数可能过测量或计算而得。
这些参数一旦被确定，则该齿轮的各部分尺寸即可确定。
由图3—1可知，当游标卡尺的两卡脚分别与两渐开线齿廓的不同位置相切时，两切点间距11B A 和22B A 均为两渐开线的公法线，根据渐开线性质可知：11B A ＝22B A ＝00B A ，且必与基圆相切。
卡脚与齿廓的切点位置与卡测数Ｋ的多少有关，如果卡测齿数过多，则卡脚可能与两齿顶相接触而不是相切；相反，如果卡齿数过少，则两卡脚可能与齿根接触，也不一定是相切。
这时所测出的两触点间的距离不是真正的公法线长度。
测量公法线长度时，最好使两卡脚与两齿廓的切点大致落在分度线附近。
为此卡测齿线Ｋ可按下表选取：
z 12～18 19～26 27～36 37～45 46～54 55～63 64～72 k
２
３
４
５
６
７
８
通过测量公法线长度k
W '、1k W +'，齿数Z 、顶圆直径d a 则可求出齿轮的主要参数：m 、α、x 、*a h 和C x。
方法如下：
1. 齿数Z ：可直接由具体齿轮数出。
2. 模数m 和压力角α
根据齿数Z 由上表查出卡测数K （或由附表3—1）求得，并分别测出公法线长度k W '、
1+'k W （1-'k W 亦可），由图3—2可得，
k W '=P b （k-1）+S b （1） 1+'k W =P b ·k+S b （2）
由（2）与（1）相减得基圆齿距
P b =1+'k W -k W '=πcos α
∴ 模数 m=
α
πcos b
P （3）
其中：α——分度圆压力角。
一般α=20°但也有α=15°，故分别以α=20°和15°代入式求出m 值，如与标准值相符或极接近者，则此压力角为该齿轮压力角。
所求得的m 值为该齿轮的模数。
3. 变位系数
根据测得的公法线长度k W '和k W （由附表3—1求得），则可得齿轮变位系数
X=α
sin 2m W W k
k -' （4） 根据计算结果：如X=0，则为标准齿轮；如果X>0，则为正变位齿轮；如果X<0，则为负变位齿轮。
对非机类专业，由于变位齿轮是超出其教学要求，故不要求非机类同学进一步测定和计算变位齿轮的有关参数和尺寸。
4. 分度圆直径d ：对直齿圆柱齿轮
d=mz （5）
5. 测量齿顶圆直径d a 和齿根圆直径d f ，，当齿数Z 为
偶数时，可直接量出a
d '和f d '.。
当齿数Z 为奇数时 （6） （7）
（
102H d d a
+='2
02H d d f +='
H 1和H 2分别为从齿轮孔壁到齿顶和齿根之距（见图3—3） 6. 齿顶高系数*a h 齿顶高
2
d
d h a a -=
（8） 对标准直齿圆柱齿轮
*a 0mh h = （9）
由（8）和（9）式得出齿顶高系数
m
h h a
*a =
（10） 如果求出的*a h 符合标准值：如*a h =1则为正常齿，此时C x
=0.25，如*a h =0.8，则为短齿，此时C x
=0.80。
7. 齿厚测量
齿厚测量常是切齿过程用以测量和检验切削用量以及控制齿侧间隙的一种方法。
圆柱齿轮齿厚测量常用公法线长度或分度圆弦齿厚（或固定弦齿厚）。
公法线长度的测量原理和它所用的工具如前所述。
测量时，卡测齿数K 及公法线长度W k 的理论值可由附表3—1求得。
分度圆弦齿厚S 的测量可用齿轮游标卡尺来进行（图3—4）。
齿轮游标卡尺实际上是由垂直和水平方向上的两把游标卡尺组成。
测量时，分度圆弦齿高a h 按附表3—2求得，以齿顶为基准，并按a h 调整垂直方向上的游标卡尺。
然后在水平游标卡尺上
读出分度圆弦齿厚S 。
四、实验步骤
单个齿轮参数的测量可按下列方框图所示的方法和步骤进行。
五、思考题
1. 决定齿廓形状的基本参数有哪些？
2. 测量公法线长度时，卡尺的卡脚若放在渐开线齿廓的不同位置上，对所测定的公法线长度k W '和1+'k W 有无影响？为什么？
1. 在测量顶圆直径d a 和根圆直径d f 时，对偶数齿和奇数齿的齿数的齿轮在测量方法上有什么不同？
k k
测公法线长度：和
W W+1
k k
计基节－
P=b W W+1
正变位齿轮
负变位齿轮标准齿轮
实验报告（实验三）
班别学号姓名日期成绩教师签名
一、测量与计算结果
二、思考题讨论
附表3—1标准直齿圆柱齿轮公法线长度W k 与卡测齿数K （α=20°）
注：1. 当m ≠1时，公法线长度：Wk 等于表中数值乘以该轮模数而得。
2. 变位直齿圆柱齿轮公法线长度Wk=（W ko +0.684x ）m 卡测齿数k =0.111Z+0.5+1.75x
附表3—2标准圆柱齿轮分度圆弦齿厚S 和弦齿高o h （α=20°，m=1mm ，x
o h =1）
注：当m ≠1时，实际的S 和o h 值可用表中数值第乘以该模数m 而得。
.。