渐开线齿轮参数
渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式
(参照注释1)
(参照注释1)
(参照注释1)
(参照注释2)
注释：
1、上面的符号用于外齿轮，下面的符号用于内齿轮；中心距计算公式上面符号用于外啮
合齿轮传动,下面符号用于内啮合齿轮传动。
2、因为，所以。
渐开线齿轮参数测量实验
一、实验目的
1．综合利用各种方法（计算法、查表法等），对渐开线齿轮进行测量，从而判定其原设计基本参数。
2．通过该测量实验，加深对渐开线齿轮参数相互关系及啮合原理的理解。
二、实验设备和工具
1．备测齿轮
注：（1）1、2或3、4齿轮可组成零传动；
（2）1、2齿轮组成标准齿轮传动；
（3）5、6齿轮可组成正传动；
（4）7、8齿轮可组成负传动；
（5）3、4齿轮可组成高变位传动；
（6）5、6、7齿轮可组成角变位传动。
（7）本表中给出的参数仅供参考。
2．测量工具
（1）齿轮弦齿高弦齿厚卡尺；
（2）游标卡尺；
3．计算器（自备）
4．附表
三、实验原理及步骤
渐开线齿轮参数测量，就是根据备测齿轮实物通过相应的测量方法，判定出
它的原设计的基本参数。这些基本参数主要是模数m （或径节DP ）、压力角α、
齿数Z 、齿顶高系数*a h 、顶隙系数*C 、变位系数χ（移距系数）、齿高变动系数
y ?等。
由于齿轮所采用的标准制度各不相同，有时还遇到采用短齿齿形、变位齿轮，需要测量的参数很多，所以齿轮测量是一项比较复杂的工作。但是各种齿轮标准制度，都是规定以模数（或径节）作为齿轮其他参数和尺寸的计算依据，因此首先要准确地判定模数（或径节）的大小；同时压力角是决定齿形的基本参数，所以也要准确判定。一般齿轮参数测量的步骤大体如下：
（1）数出齿数Z ；
（2）测量模数模数m （或径节DP ）、判定压力角α；
（3）测定齿顶高系数*
a h ；
（4）测量顶隙系数*C ； （5）测定变位（移距）系数χ； （6）测定齿高变动系数y ?。 1．压力角α的判定及模数m 的测量 （1）压力角α的初步判定
目前国际上通常采用
模数制和径节制这两种齿轮标准制度。这两种制度所采用的压力角一般分别为
200
和0
2
1
14。首先通过观察
图1 被测齿轮齿的形状，如果齿
廓弯曲一些，齿槽根部狭窄而圆弧大，就可以判定是模数制，其压力角为200，如图1-a 所示，如果齿廓曲线平直一些，齿槽根部较宽而圆弧小，就可以判定是
径节制的、压力角为0
2
1
14，如图1-b 所示。同时还可以进一步分辨它的齿形，
如果细长就属于标准齿形，1=*a h ，如图1-c ,如果短粗就属于短齿齿形8
.0=*
a h 如图1-d 。这仅是目测判定，这个结果还可通过模数测量中的计算法或查表法进行校核。
（2）模数m 的测量
1）测量固定弦齿厚弦s 与固定弦齿高弦h 的计算公式如下：
απ2cos 2
m
s =弦
)2sin 8
1(απ
-=m h 弦
当压力角020=α时
m s 387.1=弦 m h 7476.0=弦
利用弦齿高弦齿厚卡尺测出弦h 和弦s 数值后对应上述两表或公式计算便容易求出被测齿轮的模数m 和压力角α，由于测量过程可能有误差，所以求得结果一定要圆整为国家标准值。齿轮弦齿高弦齿厚卡尺用法由指导教师现场指导，这里不再赘述。
上述弦s 和弦h 数值，均设定齿顶高系数1=*a h 时的计算值。如果实测时与表
中值误差过大，有可能被测齿轮不是正常齿制或是变位齿轮或是径节制齿轮，这时可利用其他方法测求模数。
2）测量齿顶圆直径a d 求模数m
最常用的方法是先数出齿数Z ，然后用游标卡尺测量齿顶圆直径a d （毫米）。
如果被测齿轮是模数制标准齿形（1=*
a h ）
，则它的模数 毫米2+=
Z d m a
如果是模数制短齿齿形（8.0=*
a h ）
，则它的模数 毫米6
.1+=
Z d m a
若通过上两式求得的m 值与国家标准值差别很大，有可能是径节制齿轮，如果是径节制的标准齿形，它的径节
a
d Z DP )
2(4.25+= 1/吋
如果是径节制的短齿齿形，则它的径节
a
d Z DP )
6.1(4.25+= 1/吋
在测量a d 时要注意，只有当齿数Z 是偶数时，才
能直接测量。如果奇数齿轮是带中心孔的，可以测量内孔直径d 和孔壁到齿顶之间距离d H ，按下式求出齿顶圆直径
d H d d a +=2 毫米
如果齿数Z 是奇数时，直接测到的尺寸不是齿顶
图2 圆直径a d ，而是一个齿的齿顶对对面齿槽两齿面与齿
顶圆交点的距离D （如图2示）。显然这个距离D 比a d 要小，通常要将这个距离D 乘以校正系数K 来得到a d （近似值）。 即
D K d a ?= 毫米 校正系数可查表1。
如果齿轮的模数较大，或由于折齿，不易测量齿顶圆直径时，可以通过测量全齿高h 来判定模数（或径节）。全齿高可以通过测量内孔壁到齿顶和齿根的距离d H 和f H （如图4）间接求出，即
f d H H h -= 毫米 或通过测量齿顶圆和齿根圆直径f d 间接求出，即
)(2
1
f a d d h -= 毫米
或直接用游标卡尺的测深度尾针量出（误差较大），如图3示； 求出全齿高后，就可以按下列公式计算模数，如果是标准齿
形的齿轮： 图3
25
.2h
m = 毫米
短齿齿形的齿轮
9
.1h
m = 毫米
如果计算结果其m 值与国家标准相差较大，有可能是径节制齿轮，其径节
h
C h DP a )
2(4.25**
+= 1/吋
对于标准压力表020=α标准齿形时，1*
=a h 、25.0*=C ；短齿齿形时，
8.0*
=a h 、3.0*=C 。
4）测量中心距a 求模数m 如果齿轮磨损严重，牙齿变尖或折断、弯曲严重以致于无法测量齿顶圆直径，
可以测量其中心距a （毫米），并数出这对齿轮的齿数1Z 、2Z ，再按下式计算模数（外啮合时）
2
12Z Z a
m += 毫米
或径节
a
Z Z DP 2)
(4.2521+= 1/吋
5）测量基节b P 求模数m
由渐开线齿轮原理可知，基节同时与模数m 和压力角α有关，即 απcos m P b =
)761.14,20,5(0===b P m α
所以这里涉及两个问题，一个是如何测得基节b P ，另一个是测出基节后，又怎样确定模数m 和压力角α。
a ）通过公法线长度差求基节
b P
由图5可知，用游标卡尺在齿轮上跨四个齿，量出公法线长度4L ，减去跨三个齿所量的公法线长度3L ，之差就是这个齿轮的基圆周节（基节）b P ，即
34L L P b -=
推广到普通情况，在齿轮上跨几个齿，量得公法线长度n L ，减去比n 少一个齿所量得的公法线长度1-n L ，即为这个齿轮的基节：
1--=n n b L L P 在测量公法线长度时，要注意以下几点：
ⅰ）跨齿数n 要选取合适，要使量具的量爪，与齿轮两个渐开线齿面相切在分度圆附近（全齿高的中部）。（α=200）可以初步先按
5.09
+=
Z
n （Z 为齿轮的齿数）
跨齿测量时，要检查是否切于分度圆附近。如果切点偏于顶圆，可将跨齿数减少，直至切于分度圆附近为止；如果切点偏于根圆，可将跨齿数增多，直至切于分度圆附近为止。
ⅱ）要尽可能用精度高量具，最好用
公法线千分尺，如果没有至少要用0.02毫米精度的游标卡尺。
ⅲ）由于齿轮有公法线长度变动量，所以公法线长度n L 、1-n L 必须在同一位置上测量，并相减求基节，而且多选几个位
图5 置做这样的测量，取所得的基节中出现最
多的数值。
b ）确定模数m 和压力角α
ⅰ）查表法
虽然基节同时与模数（或径节）和压力角有关，但是标准模数（或径节）的
数量有限，而可能遇到的压力角也不过是02114、020、0
21
22、025、030等几种，
因此可将不同模数（或径节）和常用核动力角的齿轮基节数值列于表中，当我们
确定基节大小之后，查基节表即可同时确定模数（径节）和压力角。
ⅱ）计算法
有时由于齿轮加工有误差或使用中磨损，用查表法不易确定m 和α，或手头没有基节表，这时可以利用计算法求出模数和压力角。
Z
n P L inv b n πα??????--=)5.0(
式中αinv 为渐开线函数，由上式计算得的αinv 值，查渐开线函数表（参见《机械原理》）确定出对应的压力角α，然后再按下式计算模数。
α
πcos b
P m =
如果计算出的模数不是标准值，可以将它换算为径节m
DP 4
.25= 1/吋来核准。
利用计算法计算时要须注意：由于齿轮在工程使用中为保证有齿侧间隙，公法线长度都减少约0.08～0.25毫米，再考虑到使用中有磨损，所以按实测的公法线长度计算出来的压力角一般偏小，因此为使计算准确，必须将实测的公法线长度加0.1-0.2毫米减薄量（或估出齿轮精度，查公差表来确定）代入公式计算。
2．齿项高系数*
a h 和顶隙系数*C 的确定
确定了齿轮的模数和压力角之后，虽然解决了主要矛盾，但要对齿轮进行尺
寸计算和啮合设计就必须要测量出另两个系数*
a h 和*C 的具体数值。国际上各国齿轮标准制度不尽相同，所以*a h 和*C 的取值有所不同。
1）确定齿顶高系数*
a h
确定*
a h 的数值，是通过测量齿顶圆直径a d ，然后代入下式计算 ??
?
??-=
Z m d h a a 21* 如果求出的*
a h 不接近于1，有可能是变位齿轮。如果接近于0.8，还可能是短齿
齿形，当然要注意接近于1的，也还可能是短齿变位齿轮（在下面内容中将要介绍）。所以要结合变位齿轮概念综合判定。
2）确定顶隙系数*C
确定顶隙系数*C 的方法，是测量齿根圆直径f d 或全齿高h ，然后代入下式计算：
*
*22a f
a h m
d d C --=
或
*
*2a h m
h C -=
因为世界各国的齿顶高系数标准齿形时都为1，短齿齿形时均为0.8，所以
这时*a h 系数要以标准值代入，即以1*=a h 或8.0*
=a h 代入进行计算。
3．变位齿轮的测量
相同齿数、模数和压力角的变位齿轮和标准齿轮的齿形，都是同一个基圆上形成的渐开线组成的，齿轮各部分尺寸的计算，还是以模数和压力角为依据。所以测量变位齿轮时，还是要以渐开线齿轮啮合原理作为分析问题的基础，并且首先确定它的模数和压力角。如前面所述，用测量基节b P 来确定模数和压力角的方法不受变位系数的影响。
1）确定变位齿轮的模数和压力角
仍可用前面讲过的查表法，即通过测量公法线长度n L 、1-n L 相减求基节b P ，然后查基节表，来确定变位齿轮的模数m （或径节DP ）和压力角α。
2）判别变位形式
在测公法线长度求基节的过程中，我们可以将标准的公法线长度与实测的公法线长度相比较来加以判定。如实测n L >计算n L 该齿轮为正变位齿轮；若
实测n L <计算n L ，则该齿轮为负变位齿轮。这里要注意在测量实际公法线长度时须加上0.1～0.2毫米减薄量。下面给出标准直齿圆柱齿轮公法线长度L 数据表7供参考。
表7 标准直齿圆柱齿轮公法线长度
0上述为辨别单个变位齿轮和变位形式。同时又由齿轮啮合原理可知，一对变位齿轮可组成高度变位传动和角度变位传动的两种变位形式。判别一对齿轮的变位形式，分析方法如下：
ⅰ）对比中心距
首先计算这对齿轮的标准中心距（外啮合）
)(2
21Z Z m
a +=
再测量其实际中心距实a ，如果计算的标准中心距和实测中心距一样，即
a a =实，那么这对齿轮就是高度变位；如果计算的标准中心距和实测中心距相差很大，即a a ≠实，那就是角度变位。
ⅱ）对比啮合角
如果一对变位齿轮啮合时不便于测出中心距时，还可以测量一对变位齿轮实际公法线长度1n L 、2n L （注意为使计算准确必须加上0.1～0.2毫米减薄量。）然后按下式计算实际啮合角α'
2
12121)1(Z Z n n P L L i n v b n n +??????-+++='π
α 查渐开线函数αinv ，求出啮合角α'，与已确定的（分度圆）压力角α比较，如果相同（很接近），就是高度变位；如果不同（相差较大），就是角度变位。
3）确定变位系数x
由变位齿轮的理可知，变位齿轮的公法线长度、齿顶圆直径都随着它的变位系数x 而改变，因此可通过测公法线长度或齿顶圆直径的方法求变位系数。
ⅰ）利用齿顶圆直径求变位系数
如果齿面磨损严重，就可以测齿顶圆直径a d 来求变位系数 a ）如果判定这对齿轮是高度变位时，则变位系数为
*
22a a h Z m d x --=
且21x x -= 或
???? ??+--=2112
141Z Z m d d x a a 且12x x -=
b ）如果判定这对齿轮是角度变位时，就必须先确定齿高变动系数y ?。当压力角020=α时，可利用表9来确定σ。为此要进行实测中心距及计算出标准中心距，再计算系数
表9 变位齿轮0
λ0x 0σ和啮合角啮
σ
10-=
a
a 实λ
通过表9查得相应的0σ值，再按下式求齿顶高缩短系数σ 02
12
σσZ Z +=
求出齿顶高缩短系数后，即可按下式确定变位系数
σ+--=*
2
2a
a h Z m d x c ）通过总变位系数∑x 求各齿轮变位系数。这里介绍求总变位系数∑x 两种方法种方法由表9查出相应0x 系数后，则
02
1
2
x Z Z x +=∑ 另一种方法是按下式计算得到
)(22
1ααα
in inv tg Z Z x -'+=
∑ 求出总变位系数后，对于角度变位齿轮传动，则按下式计算 ??
?
??++--=∑x Z Z m d d x a a 24121211 则
12x x x -=∑ 四、实验报告内容要求
1．被测量齿轮的编号
2．被测量齿轮的各参数测量结果，及所采用的测量方法和计算过程。 3．测量结果误差分析。 五、思考题
1．渐开线函数的概念是什么？其几何意义如何？ 2．为什么一对角度变位传动的齿轮要进行齿顶缩短？
3．测量不同齿数齿轮的公法线，为什么跨齿数也不同？且与齿数成正比？
齿轮的基本参数和计算定律
87一基本参数 表示；α齿顶圆：轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆，其直径用d 齿根圆：齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆，直径用df表示。 齿厚：任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚，用sk表示；齿槽宽：任意直径dk的圆周上，齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用ek表示； 齿距：相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距，用表示。设z 为齿数，则根据齿距定义可，故。 齿轮不同直径的圆周上，比值不同，而且其中还包含无理数;π k也是不等的。α又由渐开线特性可知，在不同直径的圆周上，齿廓各点的压力角 分度圆：为了便于设计、制造及互换，我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径以d表示。 表示，我国国家标准规定的标准压力角为20°α压力角：分度圆上的压力角简称为压力角，以
模数：分度圆上的齿距p对π的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即。模数是齿轮的主要参数之一，齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，则p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯能力就越强，所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。 顶隙：顶隙c=c*m是指一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。顶隙有利于润滑油的流动。 表示；α齿顶高：轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高， 用 h 齿根高：轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，用hf 表示 标准齿轮： 标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有 模数和齿数是齿轮最主要的参数。 在齿数不变的情况下，模数越大则轮齿越大，抗折断的能力越强，当然齿轮轮坯也越大，空间尺寸越大； 模数不变的情况下，齿数越大则渐开线越平缓，齿顶圆齿厚、齿根圆齿厚相应地越厚；
齿轮参数测定实验的结论与心得
第一篇、直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验 齿轮参数测定实验的结论与心得 直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验 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 测定一对渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数，并判别它是否为标准轮。对非标准齿轮，求出其变位系数。三、实验设备和工具 1．一对齿轮(齿数为奇数和齿数为偶数的各一个)。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? 在图５－1中，由渐开线性质可知，齿廓间的公法线长度 与所对应的基圆弧长 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 由图5－1可知 。 式中，Pb为基圆齿距， (mm)，与齿轮变位与否无关。 为实测基圆齿厚，与变位量有关。由此可见，测定公法线长度
和 后就可求出基圆齿距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，准确测定公法线长度是齿轮基本参数测定中的关键环节。 图５－1 公法线长度测量 （1）测定公法线长度 和 首先根据被齿轮的齿数Z，按下列公式计算跨齿数。 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°。若压力角为20°可直接参照下表确定跨齿数n。 公法线长度测量按图５—1所示方法进行，首先测出跨n个齿时的公法线长度。测定时应注意使千分尺的卡脚与齿廓工作段中部附近相切，即卡脚与齿轮两个渐开线齿面相切在分度圆附近。为减少测量误差，
渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
(1)斜齿轮的基本参数 1)螺旋角，斜齿轮的齿廓曲面与其分度圆柱面相交的螺旋线的切线与齿轮轴线之间所夹的锐角，又称为斜齿轮分度圆柱的螺旋角，有左右旋之分，也有正负之别。 2)法面模数与端面模数的关系 m n = m t cosβ 3)法面压力角与端面压力角的关系 tanα n = tanαt cosβ (2)斜齿轮的几何尺寸计算 斜齿轮的几何尺寸是按其端面参数来进行计算的。(表10-5 斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸的计算公式)。 2.一对斜齿轮的啮合传动 (1)正确啮合的条件 一对斜齿轮的正确啮合的条件，除两个轮的模数及压力角应分别相等外，它们的螺旋角还必须相匹配，以保证两轮在啮合处的齿廓螺旋角相切。因此，一对斜齿轮正确啮合的条件为： 1)两轮的螺旋角对于外啮合，应大小相等，方向相反，即β1=－β2；对于内啮合，应大小相等，方向相同，即β1=β2。 2)两轮的法面模数及压力角应分别相等，m n1 = m n2，αn1 = αn2。又因相互啮合的两轮的螺旋角的绝对值相等，故其端面模数及压力角也分别相等，即m t1= m t2，αt1=αt2。 (2)斜齿轮传动的中心距 a = r1+ r2 = m n(z1 + z1)/(2cosβ)
(3)斜齿轮传动的重合度 斜齿轮传动的总重合度εγ为其端面重合度εα与轴面重合度εβ的两部分之和，即 εγ = εα + εβ 其中：εα是用其端面参数并按直齿轮重合度的计算公式来计算的；而εβ = B sinβ/(πm n) 。 3.斜齿轮的当量齿轮和当量齿数 (1)斜齿轮的当量齿轮，是指与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮。即以斜齿轮的法面参数m n、α n、 h an*及c n*为参数，以z v ( z v = z/cos3β)为齿数所构造的直齿轮。该直齿轮的齿形就是相当该斜齿轮的法面齿形。 (2)斜齿轮的当量齿数：z v = z/cos3β。 4.斜齿轮传动的主要优缺点 优点： 1)啮合性能好。其每对轮齿进入啮合和脱离啮合都是逐渐进行的，因而传动平稳、噪声小，所以啮合性能较好。同时这种啮合方式也减小了制造误差对传动的影响。 2)重合度大。这样就降低了每对轮齿的载荷，从而提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳。 3)结构紧凑。斜齿标准齿轮不产生根切的最少齿数较直齿轮少。因此，采用斜齿轮传动可以得到更加紧凑的结构。 缺点：在运转时会产生轴向推力 5.交错轴斜齿轮传动 (1)交错轴斜齿轮传动的正确啮合条件为： 1) m n1 = m n2 , αn1= αn2 ; 2)Σ =|β1|±|β2|。
齿轮各参数计算公式
模数齿轮计算公式: 名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) （d为分度圆直径，z为齿数）齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=2.25m 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+0.5 公法线长度w w=m[2.9521(k-0.5)+0.014z]
13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上？ 13-2 一渐开线，其基圆半径r b＝40 mm，试求此渐开线压力角＝20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，测量其齿顶圆直径d a＝106.40 mm，齿数z=25，问是哪一种齿制的齿轮，基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮，已测得齿数z l＝22、z2＝98，小齿轮齿顶圆直径d al＝240 mm，大齿轮全齿高h＝22.5 mm，试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们的齿数为z1＝19、z2＝81，模数m＝5 mm，压力角 ＝20°。若将其安装成a′＝250 mm的齿轮传动，问能否实现无侧隙啮合？为什么？此时的顶隙（径向间隙）C 是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，其齿数z1＝21、z2＝66，模数m＝3.5 mm，压力角＝20°，正常齿。试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。 13-7 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d al＝77.5 mm，齿数z1＝29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a＝145 mm，试计算这对齿轮的主要参数及大齿轮的主要尺寸。 13-8 某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p＝12.566 mm，齿数z＝25，正常齿制。求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿高以及齿厚。 13-9 当用滚刀或齿条插刀加工标准齿轮时，其不产生根切的最少齿数怎样确定?当被加工标准齿轮的压力角 ＝20°、齿顶高因数h a*＝0.8时，不产生根切的最少齿数为多少? 13-10 变位齿轮的模数、压力角、分度圆直径、齿数、基圆直径与标准齿轮是否一样? 13-11 设计用于螺旋输送机的减速器中的一对直齿圆柱齿轮。已知传递的功率P＝10 kW，小齿轮由电动机驱动，其转速n l＝960 r/min，n2＝240 r/min。单向传动，载荷比较平稳。 13-12 单级直齿圆柱齿轮减速器中，两齿轮的齿数z1＝35、z2＝97，模数m＝3 mm，压力＝20°，齿宽b l＝110 mm、b2＝105 mm，转速n1＝720 r/min，单向传动，载荷中等冲击。减速器由电动机驱动。两齿轮均用45钢，小齿轮调质处理，齿面硬度为220-250HBS，大齿轮正火处理，齿面硬度180～200 HBS。试确定这对齿轮允许传递的功率。 13-13 已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮的模数m＝3 mm，齿数z1＝23、z2＝76，分度圆螺旋角β＝8°6′34″。试求其中心距、端面压力角、当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。 13-14 图示为斜齿圆柱齿轮减速器 1)已知主动轮1的螺旋角旋向及转向，为了使轮2和轮3的中间轴的轴向力最小，试确定轮2、3、4的螺旋角旋向和各轮产生的轴向力方向。 2)已知m n2＝3 mm，z2＝57，β2＝18°，m n3＝4mm，z3＝20，β3应为多少时，才能使中间轴上两齿轮产生的轴向
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?0.5
齿轮范成原理及参数测定(精)
实验三齿轮范成原理及参数测定 一、目的： 1．掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成过程。 2．了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法。 3．分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 4．掌握用游标卡尺测定变位齿轮参数的方法。井熟悉变位齿轮上各个参数之间的关系。二、设备和工具 1．齿轮范成仪；2．剪刀、自备圆规、三角板、红兰铅笔、小刀、游标卡尺、齿轮模型三、齿轮范成原理和方法 范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们保持固定的角速比传动，安全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具沿轮坯的齿宽方向作切削运动，这样制得的齿轮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齿廓，则其包络线亦为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样就清楚地观察到齿廓范成的过程。 齿轮范成仪所用刀具模型为齿条插刀，仪器构造如图： 圆盘1绕其芯轴0转动，在圆盘的后面装了一个齿轮与横拖板2上的齿条啮合传递运动，横拖板可以沿水平方向左右移动，通过齿条、齿轮的啮合带动圆盘转动，在横拖板上通过
螺钉固定了一个齿条刀具模型3，齿条插刀的参数是：压力角a=20·；齿顶高 系数h*a=1；径向间隙系数C*=0．25；模数：m=lOmm。 四、范成法实验步骤 1．将图纸剪成与圆盘1大小相等的圆形图纸，再将圆形图纸中心剪出一圆洞，然后将带有圆洞的圆形图纸套在芯轴上，将压板螺母5旋紧压紧图纸。 2．三等分圆形图纸，把图纸划分为三个相等的区域，根据已知的刀具基本参数α、m、* h、C*和被加工齿轮的齿数Z(标准齿轮Z=17；负变位齿轮Z=17；正变位齿轮Z=17)。将 a 被加工的标准齿轮的基圆、齿根圆、齿顶圆及分度圆求出画在图纸的相应区域内，井将有关数据填在实验报告有关栏目内。 3．将代表轮坯的圆形图纸压在范成仪上，将代表标准齿轮的“轮坯”旋人工作位置，调节刀具中线，使其与被加工齿轮的分度圆相切。 4．开始“切制”齿廊，此时可先移动横拖板，将刀具推至范成仪的一端，使齿条刀具的齿廓退出“轮坯”的齿顶圆，然后开始向另一端缓慢移动。当齿条刀具“切人”轮坯时，每移动一个不大的距离，即在代表轮坯的图纸上用铅笔沿刀具轮齿描下其位置，此时应注意铅笔的落笔方向必须始终保持一致，描好一次后，再移动一个距离，重复上述工作，直至横拖板移向另一端，图纸上形成一至二个完整的轮齿齿形为止，描画的过程中应注意齿廓形成过程。 5．范成仪“切制”正、负变位齿轮时，其变位系数均取X=0．5(即：正变位取X=+0，5，负变位取X=—0．5)，按变位齿轮几何尺寸计算公式重新计算上述四个圆(分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆)，井将它们画在图纸相应位置上，重新调整刀具，即调节螺钉4，使刀具中心线对准与分度圆相切的位置，然后按正、负变位的不同要求向前或向后平行移动刀具，对好刀后，再用与切制标准齿轮的同样方式移动横拖板，加工变位齿轮。 五、齿轮参数测定的原理与步骤 h、分度 1、说明一渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数Z、模数m、齿顶高系数* a 圆压力角α和变位系数)X等。而这些参数则可通过用游标卡尺测得的数据计算出来的。 2、基圆周节Pb和基圃齿厚Sb的测定： 先用游标卡尺的一对卡脚卡住k个齿，如图1所示k=2。使两个卡脚切于齿廓的工作
齿轮参数测量实验
渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的测定 一、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、设备和工具： 1．齿轮一对 2．游标卡尺 3．渐开线函数表（自备） 4．计算工具（自备） 三、原理和方法： 渐开线直齿圆柱变位齿轮的基本参数有：齿数z ，模数m ，齿顶高系数h a ，顶隙系数c*，分度圆压力角α，变位系数x 。 1.求m, α 由标准直齿圆柱齿轮公法线长度计算中得知，如卡尺跨n 个齿时，其公法线长度应为： b b n S P )1n (L +-= 同理，如跨（n+1）齿时，则其公法线长度应为： b b n S nP L +=+1 ∴ L n+1=L n =P b (1) ∵ P b =P ×cos α=πm ×cos α ∴ α πcos b P m = (2) 式中α可能是15°，也可能是20°（欧美制也有14.5°），分别用15°或20°代入 公式（2），算出两个模数，视其模数最接近于标准值的一组m 与α，即为所求齿轮的模数和压力角α。 为了使卡尺的两个卡脚与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数n 应按下列公式计算或由表中选用： 5.0z ·80n +? ?= １α (3) 2. 确定系数x ∵ b 1n b nP L S -=+ (4) α+α=inv ·r 2cos S S b b ）＋αααπ i n v r x t g b ?+=2c o s 22 m( 即 ααπααinv r m S xmtg b b ·2cos 2 cos ·2-- =
∴ α απ α tg inv z m S x b 22cos ?-- = (5) 将式(4)代入式(5)即可求出变位系数ｘ。 ３．求：* a h 、ｃ* 由 2 d mz )x c h (m h f * *a f -=-+= (6) 式(6)中d f 可用游标卡尺测定，仅*a h 和* c 未知，故分别用*a h ＝１，* c ＝0.25或*a h ＝0.8，* c ＝0.3两种标准代入，符合等式的一组，即为所求值。 ４．对于角度变位齿轮传动应有齿轮顶降低系数σ可利用齿顶高公式求 ∵ )(* σ-+=x h m h a a ∴ m h x h a a - +=* σ (7) 式中：2 d d h a a -= (8) ５．若所测两个齿轮是一对互相啮合的齿轮，则可根据所测得的变位系数x 1和x 2计算 出啮合角α’和中心距a αααi n v z z x x tg inv +++= 2 121) (2' ' c o s c o s ) (2 21ααz z m a += 实验时可用游标卡尺直接测定这对齿轮和中心距a ，并与计算结果进行比较。 测定a 时应使该对齿轮作无齿侧间隙啮合，根据图３所示，记测定中心距为A ，有 )(2 121k k d d B A ++ = 6．关于d a 和d f 的测定 1) d a 的测定 a) Ｚ为偶数时，如图４所示，d a 可以直接用游标卡尺测量。 b) Ｚ为奇数时，如图５所示，d a 可以分段量出，即 1a H 2d d += 2) d f 的测定： a)Ｚ为偶数时，直接测量（如图４所示） b)Ｚ为奇数时，分段量出（如图５所示） d H 2H 2)]2 d H (H [2d 1212f --=+ -=
直齿渐开线齿轮画法.docx
齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。 3.1直齿轮的创建 3.1.1渐开线的几何分析 Xbyl 通逍心刃果确定 χ≠y 图3-1 渐开线的几何分析 渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段S绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点(x1,y1 )的坐标为：X仁r*cos(a ng),y仁r*s in (a ng) 。(其中r 为圆半径，ang 为图示角度)
对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t, t的变化范围是0?1。从而可以通过( X1,y1 )建立( X,y )的坐标，即为渐开线的方程。 ang=t*90 s=(PI*r*t)/2 X1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) X=X1+(s*sin(ang)) y=y1-(s*cos(ang)) z=0 以上为定义在Xy 平面上的渐开线方程，可通过修改X，y，z 的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 3.1.2 直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析(如图3-2 所示)： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （2）创建渐开线
标准齿轮参数通用计算汇总
标准齿轮模数尺数通用计算公式 齿轮的直径计算方法： 齿顶圆直径=（齿数+2）×模数 分度圆直径=齿数×模数 齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5×模数) 比如：M4 32齿34×3.5 齿顶圆直径=（32+2）×4=136mm 分度圆直径=32×4=128mm 齿根圆直径=136-4.5×4=118mm 7M 12齿 中心距D=（分度圆直径1+分度圆直径2）/2 就是 （12+2）×7=98mm 这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷（齿数-2） 齿轮模数是有国家标准的（GB1357-78） 模数标准系列（优先选用）1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列（可以选用）1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，7，9，14，18，22，28，36，45 模数标准系列（尽可能不用）3.25，3.75，6.5，11，30 上面数值以外为非标准齿轮，不要采用！ 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力 精确测定斜齿轮螺旋角的新方法
Circular Pitch （CP）周节 齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表示 径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英寸计算)每英寸上所占有的齿数而言 径节与模数有这样的关系: m=25.4/DP CP1/8模=25.4/DP8=3.175 3.175/3.1416(π)=1.0106模 1) 什么是「模数」？ 模数表示轮齿的大小。 R模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。 除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。 【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。 2) 什么是「分度圆直径」？ 分度圆直径是齿轮的基准直径。 决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、 分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。 过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。 3) 什么是「压力角」？ 齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。 最为普遍地使用的压力角为２０°,但是,也有使用１４．５°、１５°、１７．５°、２２．５°压力角的齿轮。 4) 单头与双头蜗杆的不同是什么？ 蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。 头数越多,导程角越大。 5) 如何区分Ｒ（右旋）?Ｌ（左旋）？ 齿轮轴垂直地面平放 轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、向左上倾斜的是左旋齿轮。 6) Ｍ（模数）与ＣＰ（周节）的不同是什么？ ＣＰ（周节：Circular pitch）是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。 ＣＰ除以圆周率（π）得Ｍ（模数)。 Ｍ（模数）与ＣＰ得关系式如下所示。 Ｍ（模数)＝ＣＰ／π（圆周率） 两者都是表示轮齿大小的单位。 (分度圆周长=πd=zp d=z p/π p/π称为模数) 7)什么是「齿隙」？ 一对齿轮啮合时,齿面间的间隙。 齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。 8) 弯曲强度与齿面强度的不同是什么？ 齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。 弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。 9) 弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好？ 一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。 但是,在选定使用频度少的齿轮、手摇齿轮、低速啮合齿轮时,有仅以弯曲强度选定的情况。最终,应该由设计者自己决定。 10) 什么是螺旋方向与推力方向？ 轮齿平行于轴心的正齿轮以外的齿轮均发生推力。 各类型齿轮变化如下所示。
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 从被测齿轮上直接数出。 2．确定模数m 和分度圆压力角α 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 。 b b n b b n S nP W S P n W +='+-='+1,)1( n n b W W P '-'=+1 式中，P b 为基圆齿距，απcos b m P = (mm)，与齿轮变位与否无关。 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，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n W '和1+'n W 根据被齿轮的齿数Z ，按下式计算跨齿数： 5.0180+??=Z a n 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°。若压力角为20°可直接参照下表确定跨齿数n 。 公法线长度测量按图4—1所示方法进行，首先测出跨n 个齿时的公法线长度n W '。测定时应注意使千分尺的卡脚与齿廓工作段中部（齿轮两个渐开线齿面分度圆）附近相切。为减少测量误差，n W '值应在齿轮一周的三个均分位置各测量一次，取其平均值。
齿轮参数测定
实验三 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定 一. 实验目的 1. 掌握应用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法； 2. 通过测量和计算，熟练掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质的知识。 二．设备和工具 1.齿轮一对（齿轮为奇数和偶数的各一个）； 2.游标卡尺（游标读书值不大于0.05mm ） 3.渐开线函数表（自备）。 4.计算工具（自备）。 三.原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数z ，模数m,压力角ɑ,齿顶高系数* a h ,顶隙系数* c ，变位系数x 。 本实验是用游标卡尺来测量齿轮，并且通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理和方法如下： 1. 确定齿轮的模数m 和压力角ɑ。 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下：如图3-1所示，若卡尺跨n 个齿，其公法线长度为： n l =（n-1）b p +b s 同理，若卡尺跨n+1个齿，其公法线长度则应为：
1+n l =n b p +b s 所以 1+n l -n l =b p ………………………………………………（3—1） 又因 b p =pcos а=πmcos а 所以 m=b p /πcos а……………………………………………（3—2） 式中b p 为齿轮基圆周节，它由测量得的公法线长n l 和1+n l 代表式（3—1）求得。压力角а可能是15°，也可能是20°，固分别用15°和20°代入式（3—2）算出两个模数，取其模数最接近标准值的一组m 和а，即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切，所需的跨齿数n 按下式计算： n= 180 α Z+0.5………………………………………………………（3—3） 根据基圆的的齿厚公式 b p =scos а+2b r inv а=m(π/2+2xtg а)cos а+2b r inv а 得 x=( α cos m s b -π/2-zinva)/2tga …………………………………………（3—4） 式中b s 可由以上公法线长度公式求得，即 b s =1+n l -n b p …………………………………………………（3—5） 将式（3—5）代入式（3—4）即可求出变位系数x. 3. 确定齿轮的齿顶高系数* a h 和顶隙系数* c (本实验不考虑齿顶降低系数)。 根据齿轮齿根高的计算公式 f h = 2 f d mz -…………………………………………………（3—6） f h =m(* a h +* c -x)………………………………………（3—7） 式（3—6）中f d 为齿根圆直径，其测法见下文。设f d 已知，则在式（3—7）中，只有 *a h 、*c 未知，将两系数的两组值分别代入式（3—7），则使等式最接近成立的一组值为 所求值。
渐开线齿轮参数的测定
实验三渐开线齿轮参数的测定 一、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，在进口设备测绘、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，计算齿轮的有关几何尺寸，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(α)； （4）齿顶高系数(h a*)； （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（h a*=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关系和渐开线的有关性质。 三、实验用具 （1）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d a和齿根圆直径d f 齿轮齿顶圆直径d a 和齿根圆直径d f 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120o测一数据）然后取其算数平均值。 （1）齿轮为偶数时：d a 和d f 可用游标卡尺直接测出，如图3-1 所示。 （2）齿轮为奇数时：d a 和d f 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H1，和孔壁到某一 齿根的距离H2，同一数值在不同位置测量3 次，求出算数平均值。
渐开线齿轮全参数测量(实验)
实验四渐开线齿轮参数测量实验 一、实验目的 1、掌握用游标卡尺测定渐开线直齿轮基本参数的方法； 2、进一步熟悉齿轮的各部分尺寸、参数关系及渐开线的性质。 二、实验预习的容 1、渐开线的形成及特性； 2、齿轮的各部分名称、基本参数和尺寸计算。 三、实验设备和工具 1、被测齿轮； 2、游标卡尺； 3、计算器。 四、原理和方法 本实验要测定和计算的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*、径向间隙系数c*、和变位系数x等。 1、确定模数m（或径节D p）和压力角α 要确定m和α，首先应测出基圆齿距p b，因渐开线的法线切于基圆，故由图4-1可知，基圆切线与齿廓垂直。因此，用游标卡尺跨过k个齿，测的齿廓间的公法线距离为w k毫米，再跨过k+1个齿，测的齿廓间的公法线距离为w k+1毫米。为保证卡尺的两个卡爪与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数k应根据被测齿轮的齿数参考表4-1决定。 表4-1 齿数与跨齿数的对应关系 Z 12～18 19～27 28～36 37～45 46～54 55～63 64～72 73～81 K 2 3 4 5 6 7 8 9 图4-1齿轮参数测定原理 由渐开线的性质可知，齿廓间的公法线AB与所对应的基圆上圆弧ab长度相
等，因此得 (1)k b b w k p s =-+ 同理 1k b b w kp s +=+ 消去b s ，则基圆齿距为 1b k k p w w +=- 根据所测得的基圆齿距p b ，查表4—4可得出相应的m （或D p ）和α。 因为cos b p m πα=，且式中m 和α都已标准化，所以可查出其相应的的模数m 和压力角α。 2、确定变位系数x 要确定齿轮是标准齿轮还是变位齿轮，就要确定齿轮的变位系数，因此，应按测得的数据代入下列公式计算出基圆齿厚b s 1111 ()(1)b k b k k k k k s w kp w k w w kw k w ++++=-=--=-- 得到b s 后，则可利用基圆齿厚公式推导出变位系数x ，因为， 2cos (2)2cos 2(2)cos cos 2 b b b b b r s s r inv r r m s xmtg r inv r s xtg m mz inv ααπαααπ αααα= +=++=++ 由此 cos 22b s zinv m x tg π α αα --= 式中 inv tg ααα=-，α为弧度。 3、确定齿顶高系数h *a 和径向间隙系数c * 当被测齿轮的齿数为偶数时，可用卡尺直接测得齿顶圆直径d a 及齿根圆直径d f 。如果被测齿轮齿数为奇数时，则应先测量出齿轮轴孔直径d 孔，然后再测量孔到齿顶的距离H 顶和轴孔到齿根的距离H 根。如图4-2所示，可得： 图4-2单齿数测量方法
实验三 渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘与分析实验
实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘与分析实验 课程名称：机械原理姓名：班级： 学号：实验日期：实验成绩： 一、实验目的 1、掌握用机械通用量具测定齿轮参数的过程； 2、掌握和理解渐开线齿轮的若干重要概念和计算公式； 3、掌握齿轮的设计方法，并培养运用所学知识解决实际生产 问题的能力和实际操作技能。 4、理解测定齿轮参数的方法在工程上有重要的实用价值。 二、实验对象 模数制正常齿渐开线直齿圆柱齿轮(h a*＝1、c*=0．25)两个(奇数齿和偶数齿的齿轮各一个)，最好是有齿顶降低( σ>0)的变位齿轮，条件不具备，亦可用标准齿轮代替。
三、实验工具 游标卡尺、0—25mm公法线千分尺、25—50mm公法线千分尺。 四、实验步骤和内容 1．确定齿数z 齿数z可直接从待测齿轮上数出，数三遍。得： Z1=22, Z2=34 齿数z为偶数，d a和d f可用游标卡尺在待测齿轮上直接测出。如图3-1所示。同一数据应在不同位置上测量三次，然后取其算术平均值。
2.计算全齿高h 对于偶数齿: )(21f a d d h -= (mm) 所以，h1=1/2(71.88-58.24)=6.82(mm) H2=1/2(91.18-79.82)=5.68(mm) 3.测定公法线长度W ’k 和W’k+1 公法线W k 的长度是在基圆柱切平面（公法线平面）上跨k 个齿（对外齿轮）或跨k 个齿槽（对内齿轮）在接触到一个齿的右齿面和另一个齿的左齿面的俩个平行平面之间测得的距离。 这
个距离在两个齿廓间沿所有法线都是常数。 首先，根据被测齿轮的齿数 z，从直齿圆柱标准齿轮的跨测齿数和公法线长度表(附表1)中查出相应的标准齿轮的跨测齿数k: K1=3, K2=4 然后,按图3－4所示的方法测量出跨测 k 个齿时的公法线长度W’k及( k +1)个齿时的公法线长度W’k +1。。为减少测量误差，在齿轮一周的三个相同部位上测量三次，并取其算术平均值。如下图： 图3-4公法线的测量方法示意图
齿轮各参数计算方法
齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切，对于α=20度的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数，称之为模数。即：m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大，则其尺寸也大。
3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定，d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式： da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆，定义：直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在，只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示，值只和模数和齿数的乘积有关，模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆（不考虑齿侧间隙）就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中，分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。
渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析
渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析 7.1 实验目的 1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法； 2. 通过测量和计算，熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。 7.2 实验设备和工具 1. 一对齿轮（齿数为奇数和偶数的各一个）； 2. 游标卡尺（游标读数值不大于0.05mm ）； 3. 渐开线函数表、计算工具（学生自备）。 7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数* a h 、顶隙系数* c 、变位系数x ；一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有：啮合角α'、中心距a 。 本实验用游标卡尺来测量轮齿，并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下： 1. 确定齿轮的模数和压力角 图7.1 齿轮公法线长度的测量 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下：如图7.1所示，若卡尺跨n 个齿，其公法线长度为 b b n s p n l +-=)1( 同理，若卡尺跨1+n 个齿，其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1 所以 b n n p l l =-+1 (7.1) 又因απαcos cos m p p b == 所以 απc o s b p m = (7.2) 式中b p 为齿轮基圆齿距，它由测量得到的公法线长度n l 和1+n l 代入式(7.1)求得。α可能是 15，也 可能是 20，故分别用 15和 20代入式(7.2)算出模数，取模数最接近标准值的一组m 和α，即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切，所需的跨齿数n 按下式计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和(最新整理)
课题渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 教学目标1、知识目标： 熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称，掌握直齿圆柱齿轮的基本参数，掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。 2、能力目标： ⑴灵活运用计算公式； ⑵培养学生归纳总结能力。 3、情感目标： 理论联系实际，逐步培养学生分析、解决实际问题的能力和抽象思维能力。 教学重点直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸的计算 教学难点压力角与齿形角的关系、齿根圆直径、齿根高 教学方法采用模型直观教学法、挂图教学法、讲授法、演绎推理教学用具模型、多媒体 课时安排2课时 教学过程： 复习旧课 1、渐开线的性质 2、渐开线齿廓啮合特性 ⑴能保持瞬时传动比的恒定 ⑵具有传动的可分离性 新课教学 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算教师用教具演示，请同学回答渐开线的性质？
任务一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以d表示。 4、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以s表示。 5、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e表示。 6、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以p表示。 7、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以b表示。 8、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以h a 表示。 9、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以h f 表示。展示多媒体图片，使学生对渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称认识更直观。
实验7 渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析
实验7 渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析 7.1 实验目的 1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法； 2. 通过测量和计算，熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。 7.2 实验设备和工具 1. 一对齿轮（齿数为奇数和偶数的各一个）； 2. 游标卡尺（游标读数值不大于0.05mm ）； 3. 渐开线函数表、计算工具（学生自备）。 7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数* a h 、顶隙系数* c 、变位系数x ；一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有：啮合角α'、中心距a 。 本实验用游标卡尺来测量轮齿，并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下： 1. 确定齿轮的模数和压力角 图7.1 齿轮公法线长度的测量 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下：如图7.1所示，若卡尺跨n 个齿，其公法线长度为 b b n s p n l +-=)1( 同理，若卡尺跨1+n 个齿，其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1 所以 b n n p l l =-+1 (7.1) 又因απαcos cos m p p b == 所以 απc o s b p m = (7.2) 式中b p 为齿轮基圆齿距，它由测量得到的公法线长度n l 和1+n l 代入式(7.1)求得。α可能是 15，也 可能是 20，故分别用 15和 20代入式(7.2)算出模数，取模数最接近标准值的一组m 和α，即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切，所需的跨齿数n 按下式计算