直齿圆柱齿轮的参数测量实验

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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

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。

直齿圆柱齿轮参数测定实验报告

直齿圆柱齿轮参数测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除直齿圆柱齿轮参数测定实验报告篇一:渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析一、实验目的1.掌握测量渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的方法。

2.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质。

二、实验内容对渐开线直齿园柱齿轮进行测量,确定其基本参数(模数m和压力角α)并判别它是否为标准齿轮,对非标准齿轮,求出其变位系统x。

三、实验设备和工具1.待测齿轮分别为标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮,齿数各为奇数、偶数。

2.游标卡尺,公法线千分尺。

3.渐开线函数表(自备)。

4.计算器(自备)。

四、实验原理及步骤渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数Z、模数m、分度圆压力角?齿顶高系数h*a、顶隙系数c*、中心距α和变位系数x等。

本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量,并通过计算来确定齿轮的基本参数。

1.确定齿数Z齿数Z从被测齿轮上直接数出。

?.确定模数m和分度圆压力角??在图4-1中,由渐开线性质可知,齿廓间的公法线长度Ab与所对应的基圆弧长Α0Β0相等。

根据这一性质,用公法线千分尺跨过n个齿,测得齿廓间公法线长度为wn′,然后再跨过n+1个齿测得其长度为wn??1。

wn??(n?1)pb?sb,pb?wn??1?wn?wn??1?npb?sb式中,pb为基圆齿距,pb??mcos?(mm),与齿轮变位与否无关。

与变位量有关。

由此可见,测定公法线长度wn?和wn??1后sb为实测基圆齿厚,就可求出基圆齿距pb,实测基圆齿厚sb,进而可确定出齿轮的压力角?、模数m和变位系数x。

因此,齿轮基本参数测定中的关键环节是准确测定公法线长度。

图4-1公法线长度测量(1)测定公法线长度w?n和wn??1根据被齿轮的齿数Z,按下式计算跨齿数:a?n?Z?0.5180?式中:??—压力角;z—被测齿轮的齿数我国采用模数制齿轮,其分度圆标准压力角是20°和15°。

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

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。

2实验二渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定

2实验二渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定

2实验二渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定一、实验目的:1.学习测量渐开线直齿圆柱齿轮参数的方法及步骤。

2.掌握测量渐开线直齿圆柱齿轮齿数、模数、压力角、齿顶圆半径、齿根圆半径等参数的技巧和实验方法。

二、实验原理:渐开线直齿圆柱齿轮主要由齿数、模数、压力角、齿顶圆半径、齿根圆半径等参数来描述,这些参数的测量直接影响到齿轮的精度和传动性能。

下面我们将详细介绍如何测量这些参数。

1.齿数的测量:齿数可以通过直接计数的方法来测量。

将齿轮平放在工作台上,使用卡尺或尺子测量齿轮跨越任意两个相邻齿槽的距离,然后将这个距离与一个齿距的理论值进行比较,即可得到齿数。

2.模数的测量:模数可以通过测量齿轮实际厚度和压力角的方法来测量。

将齿轮嵌入一个专用的齿轮量规中,使用千分尺测量齿轮的齿距,然后将齿距除以齿数,即可得到模数。

3.压力角的测量:压力角可以根据齿轮齿槽的形状来测量。

使用一个专用的渐开线齿轮量规,将其放置在齿轮的齿槽上,然后通过比较齿轮齿槽与量规的切线角度,即可得到压力角。

4.齿顶圆半径的测量:齿顶圆半径可以通过测量齿轮头部的直径来测量。

将齿轮放在测微计中,将测微计触针对准齿轮表面,然后读取测微计的示数,即可得到齿顶圆半径。

5.齿根圆半径的测量:齿根圆半径可以通过测量齿轮底部的直径来测量。

操作方式与测量齿顶圆半径类似,只是测微计的触针要对准齿轮的底部。

三、实验步骤:1.将待测齿轮放在工作台上,保证齿轮平稳。

2.使用卡尺或尺子测量相邻齿槽的距离,计算得到齿数。

3.将齿轮嵌入齿轮量规中,测量齿距,计算得到模数。

4.使用渐开线齿轮量规测量齿轮齿槽的切线角度,计算得到压力角。

5.使用测微计分别测量齿轮头部和底部的直径,计算得到齿顶圆半径和齿根圆半径。

6.完成所有参数的测量后,对测量值进行统计和分析,检查数据的准确性和可靠性。

四、实验注意事项:1.在测量过程中要保证齿轮的稳定性,避免测量误差的产生。

2.使用测量工具时要小心操作,避免对齿轮造成损害。

直齿圆柱齿轮的参数测量实验

直齿圆柱齿轮的参数测量实验

直齿圆柱齿轮的参数测量实验实验目的:通过测量齿轮参数,掌握直齿圆柱齿轮的测量方法,加深对齿轮传动机构的了解,提高实践能力。

实验仪器与材料:1.直齿圆柱齿轮测量装置2.游标卡尺、千分尺3.螺旋测量仪4.齿圆测量仪5.齿宽测量仪6.直角投影仪7.直齿圆柱齿轮样本实验原理:1.齿轮的模数(m):用直齿圆柱齿轮模头的测量,取测量中心距对齿轮的齿数(z)、模数(m)和齿轮标准齿距(p)进行了简化修正计算。

2.齿轮齿向宽度:用齿宽测量仪测量。

3.齿轮齿向高度:用外径(D)与最大厚度(t)按比值法进行计算。

4.齿轮外径:用齿圆测量仪从齿顶测量。

5.齿轮齿数:通过数距、角距连续测量,求平均值计算。

1.准备实验仪器和齿轮样本。

2.用游标卡尺测量齿轮的外径,并用螺旋测量仪校准测量结果。

3.用齿圆测量仪测量齿轮的外径,记录测量值。

4.用螺旋测量仪测量齿轮最大厚度,并用直角投影仪验证测量结果。

5.用千分尺测量齿轮的齿宽,并记录测量值。

6.用齿宽测量仪测量齿轮的齿宽,记录测量值。

7.用齿圆测量仪测量齿轮的齿数,记录测量值。

8.将齿轮放置在直齿圆柱齿轮测量装置上,按要求进行测量参数计算。

实验结果及讨论:通过以上实验步骤,测量所得的齿轮参数分别为:外径(D)= xx mm,最大厚度(t)= xx mm,齿宽(b)= xx mm,齿数(z)= xx。

根据以上测量值,按照直齿圆柱齿轮的几何核心参数计算公式,计算得到的模数(m)= xx mm,齿向高度(h)= xx mm。

在实验过程中,需要注意以下几点:1.实验过程中要仔细操作,确保测量结果的准确性。

2.要牢记测量仪器的使用方法,确保正确使用。

3.对于一些测量结果较大的参数,建议采用多次测量取平均值的方法,以提高结果的准确性。

4.在实验结果的讨论中,可以对实验结果进行分析,提出合理的解释。

通过本次实验,掌握了直齿圆柱齿轮的参数测量方法,加深了对齿轮传动机构的了解,并提高了实践能力。

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

渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验报告1. 背景渐开线直齿圆柱齿轮是机械传动中常用的一种元件,其参数的准确测定对于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几何参数,如模数、齿数、压力角等,来评估其性能和适用范围。

2. 分析2.1 渐开线直齿圆柱齿轮的基本概念渐开线直齿圆柱齿轮是由一系列等距离排列的齿形构成,其特点是在啮合过程中两个相互啮合的齿面接触点在整个啮合过程中速度和方向均发生变化。

这种设计可以减小噪声和振动,并提高传动效率。

2.2 测量参数为了确定渐开线直齿圆柱齿轮的性能和适用范围,需要测量以下几个关键参数:•模数(Module):模数是指每个齿所占据的长度,在计算机辅助设计(CAD)和计算机数值控制(CNC)中常用到。

模数的测量可以通过测量齿轮的直径和齿数来计算得出。

•齿数(Number of teeth):齿数是指齿轮上的齿的数量,也是计算渐开线直齿圆柱齿轮参数的重要参数之一。

可以通过直接数数或使用光电传感器等设备来测量。

•压力角(Pressure angle):压力角是指啮合面与法线之间的夹角,影响着传动效率和载荷分布。

可以通过测量两个相邻齿的啮合点坐标来计算压力角。

2.3 测量方法本实验使用以下步骤来测量渐开线直齿圆柱齿轮的参数:1.使用卡尺或测微仪等工具测量齿轮外径,根据外径计算模数。

2.使用光电传感器等设备对齿轮进行旋转,并记录每个周期内的脉冲数量,从而得到准确的齿数。

3.将两个相邻齿的啮合点坐标记录下来,并根据坐标计算出压力角。

4.根据上述测量结果,计算出渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数。

3. 结果根据实验测量数据,得到以下结果:•齿数:20•外径:50mm•模数:2.5mm•压力角:20°4. 建议根据上述测量结果,可以得出渐开线直齿圆柱齿轮的参数。

根据实际应用需求和设计要求,可以进一步优化参数,如调整模数和压力角等,以满足特定的传动效果和载荷要求。

直齿圆柱齿轮参数测定doc

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实验二 直齿圆柱齿轮参数测定一、实验目的1.掌握应用普通游标卡尺和公法线千分尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。

2.进一步巩固并熟悉齿轮各部分名称、尺寸与基本参数之间的关系及渐开线的性质。

二、实验内容测定一对相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数,并判别它是否为标准齿轮。

对非标准齿轮,求出其变位系数。

三、实验设备和工具1.被测齿轮;2.游标卡尺,公法线千分尺。

3.渐开线函数表(自备)。

4. 学生自备计算器、纸和笔等文具。

四、实验原理及步骤渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数Z 、模数m 、分度圆压力角α、齿顶高系数h *a 、顶隙系数C *、中心距α和变位系数x 等。

本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量,并通过计算来确定齿轮的基本参数。

1.确定齿数z齿数z 可直接从被测齿轮上数出。

2.确定模数m 和分度圆压力角α。

在图2-1中,由渐开线性质可知,齿廓间的公法线长度AB 与所对应的基圆弧长00ΒΑ相等。

根据这一性质,用公法线千分尺跨过n 个齿,测得齿廓间公法线长度为W n ′,然后再跨过n +1个齿测得其长度为1+'n W 。

由图3-1可知bb n b b n S nP W S P n W +='+-='+1,)1( (2-1)n n b W W P '-'=+1 (2-2)式中,P b 为基圆齿距,απcos b m P = (mm),与齿轮变位与否无关。

图2-1 公法线长度测量b S 为实测基圆齿厚,与变位量有关。

由此可见,测定公法线长度n W '和1+'n W 后就可求出基圆齿距P b ,实测基圆齿厚S b ,进而可确定出齿轮的压力角α、模数m 和变位系数x 。

因此,准确测定公法线长度是齿轮基本参数测定中的关键环节。

(1)测定公法线长度n W '和1+'n W首先根据被齿轮的齿数Z ,按下列公式计算跨齿数。

5.0180+︒︒=Z a n (2-3)式中:α —压力角;z —被测齿轮的齿数我国采用模数制齿轮,其分度圆标准压力角是20°和15°。

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二、直齿圆柱齿轮的参数测量实验
2.1实验任务
⑴加深理解渐开线的性质、方程及渐开线直齿圆柱齿轮基本参数与几何尺寸间的关系;
⑵掌握用游标卡尺、公法线千分尺和齿轮卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮几何参数的方法;
⑶掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮与变位齿轮的判别方法。

2.2实验内容
⑴测量渐开线标准直齿圆柱齿轮和变位齿轮各一对;
⑵判别标准齿轮和变位齿轮;计算齿轮各部分尺寸。

2.3实验设备与工具
(1)渐开线标准直齿圆柱齿轮和变位齿轮各一对;
(2)游标卡尺、公法线千分尺和齿轮卡尺;
(3)学生自备:笔、计数器。

2.4实验原理
决定渐开线齿轮几何尺寸的是其基本参数,它们是齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*和变位系数x。

其中模数m、压力角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*为国家标准中规定的标准值。

在生产中,为修配齿轮,必须对原有齿轮进行测绘,确定基本参数。

这些基本参数可以通过游标卡尺、公法线千分尺测量得到的数据根据渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸的公式计算出来。

1)模数m的确定
如图一,由渐开线性质可知:齿廓间的公法线长度ab与所对的基圆上的园弧a0b0的长度相等,因此用公法线千分尺卡住K个齿的公法线长度W k为:
W k=(K-1)P b+S b
式中:P b——轮齿在基园上的齿距,即基节;mm
S b——轮齿在基园上的齿厚
S b=Sr b/r+2r b invα=r b(S/r+2invα)=Scosα+2r b invα
K——跨齿数,可查表或用下式计算
K=αz/180°+1/2-2xtgα/m ,计算时因x未知,可先估计一值代入进行计算,注意K一定是个正整数,确定后再代入公式计算Wk。

当公法线千分尺卡住(K+1)个齿时,公法线长度W k+1为:
W k+1 =KP b+S b
W k+1 -W k=P b
W k+1-KP b=S b
所以可以得到齿轮基园上的齿距P b和齿厚
由P b=πmcosα,可得m=P b/bcosα
2)变位系数x的确定
轮齿在基园上的齿厚S b由任意园上的齿厚的计算公式可得到
S b =r b(S/r+2invα)=Scosα+2r b invα
=m(π/2+2xtgα)cosα+mzcosαinvα
=mcosα[(π/2+2xtgα)+zinvα]
x=(S b/mcosα-zinvα-π/2)/2tgα
于是可得到x1、x2。

图1
3)啮合角α´和中心距a´
由无齿侧间隙啮合方程invα´=2tgα(x1+x2)/(z1+z2)+invα
由invα查渐开线函数可得到啮合角α´
由a´=mcosα(z1+z2)/2cosα´可得到安装中心距。

4)变位齿轮齿顶降低系数σ的确定
因为da=mz+2(ha*+x-σ)m
所以σ=ha*+x-(da-z)/2
2.5 测量尺寸
2.5.1 测量有关尺寸
(1)数出齿轮齿数z;
(2)测量公法线长度W k、W k+1;
选定跨齿数K
查表或计算。

计算时,α取20°或15°然后圆整成正整数。

测量公法线长度时必须使公法线千分尺的两个卡脚与轮齿的渐开线齿廓相切,且使切点位于牙齿的中部附近,因为对于标准齿轮是按切点正好位于分度圆上的情况导出跨齿数公式的。

对于跨齿数K,如果跨测齿数过多,则卡脚可能与轮齿的顶点形成不相切的接触;如果跨测齿数太少,则卡脚尖点可能与轮齿齿根部非渐开线部分接触,这两种情况测得的数据都是不正确的。

(3)测量齿轮的齿顶圆和齿根圆直径d a、d f
当齿轮的齿数为偶数时,可用游标卡尺直接测出,如图二。

当齿轮的齿数为奇数时,可用游标卡尺分别测出齿轮的轴孔直径dk、孔壁到某一齿顶的距离H1和齿顶到某一齿根的距离H2,如图三,于是
da=dk+2H1
df=2H2-2H1-dk
图2 图3
2.5.2 确定基本参数
(1)齿轮模数m=P b/πcosα
通过测量尺寸a´、da、df、S b验证m、α并取标准值。

(2) 齿顶高系数ha*、顶隙系数c*
由测量尺寸da、df确定ha*、c*并取标准值。

(3)计算齿轮几何尺寸
2.6思考题
1决定渐开线齿轮轮齿齿廓形状的参数有哪些?
2测量渐开线齿轮公法线长度是根据渐开线的什么性质?
3通过测量渐开线直齿圆柱齿轮的公法线长度可间接得到齿轮的哪些几何尺寸和基本参数?
4在测量渐开线直齿圆柱齿轮的齿根圆和齿顶圆时,齿数为奇数和偶数时有何不同?。

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