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1、实验五渐开线直齿圆柱齿轮参数测定一、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、熟练掌握齿轮的各部分尺寸与各参数之间的关系和渐开线的性质。二、设备和工具1、齿轮各两个（奇数、偶数齿轮各一个）2、游标卡尺（游标读数值不大于0.05mm）3、渐开线函数表（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基本参数有：齿数Z、模数m、分度圆压力角a、齿顶高系数h *a 、顶隙系数C* 和变位系数x。本实验是用游标卡尺测量，并通过计算确定齿轮的这些基本参数。其原理和方法如下：图 5-21、齿数 Z，从被测齿轮上数出。2、确定模数m和压力角。为了确定m和，首先应测出基圆
2、齿距Pb ，因为渐开线的法线切于基圆，故由图5-1可知，只要保证游标卡尺的两个爪均与齿廓的公法线部分相切接触， 则两接触点之间的连线即齿廓的公法线必为基圆的切线。 因此， 可先用游标卡尺跨过 n 个齿，测得齿廓间的法线长度 L n ；然后再跨过 n+1 个齿，测得其公法线的长度 L n 1 。为了保证卡尺的两个爪与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数n 应根据被测齿轮的齿数及分度圆压力角来确定。见表5 1。表 51压力角=20z12 1819 2728 3637 4546 5455 6364 72n2345678由渐开线性质可知，齿廓间的公法线AB（图 5 1）与所对应的基圆上的圆A0 B0 长度相等
3、，因此，L n = （n-1 ）Pb +Sb同理L n 1 =n P b + S b则基圆齿距P b = L n 1 -L n又P b =mcosPb或 m=cos式中的 m、都已标准化，而压力角是20，故代入公式算出其模数 m，取其模数最接近标准值的一组m和，即为所求的模数和压力角。也可以利用表 5 2 值直接确定 m和 。在表 52 中找到与测量结果相等或最接近的P b 值，其相应的m和即为所求的模数和压力角。3、变位系数 根据基圆的齿厚公式：Sb =Scos+2r b inv=m（+2xtg） cos+mzcosinv2表 5 2P b =mcos的数值P bP bPbmmm202520
4、25202512.9522.8452.57.3807.1125617.71317.071.253.6903.55738.3568.535823.61722.761.54.4284.267411.80911.381029.52128.4525.9045.690514.76114.225sbzinvcos2得x =（ 51）2 tg式中 S b 可由以上公法线长度公式求得，即：S b = L n 1 - n P b（52）inv是渐开线函数，可由渐开线函数表查得，即：inv =tg -（53）将相应的数值代入（5 1）式即可求得变位系数x4、确定齿顶高系数h *a 和顶隙系数C*当被测齿轮的齿数为
5、偶数时，可用卡尺直接测得齿根圆直径d f如果齿轮为奇数齿，则应先测出齿轮轴孔的直径d 孔 ，然后再测量轴孔到齿根的距离H 根如图 5 2 所示。d f = d 孔 +2 H 根又齿根高为 h f =（ h *a +C * - ） m=1（mz- d f ）2即：h *a +C * =1 （ mz- d f ） +2m对于 h *a 、 C * 有一定的标准值，当h a*=1 时， C * =0.25*值代入齿根高公式中，符合或接近等式的一组当 h a =0.8时 ,C =0.3，将上述两组h a 、 Ch *a 、C * 即为所求的值。四、要求及步骤1、记下被测齿轮的号数，然后数出被测齿轮的齿数z。2、确定跨齿数 n，测量公法线长度L n ，L n 1 + 1，寄偶各一组，对于偶数齿轮需要测d f ，对于奇数齿轮还要测d 孔 、 H 根 。而对于每一尺寸应测量三次，记入实验报告附表，取其平均值作为测量数值。、计算： P b 、 h *a 、 C *、m、 。五、思考题1、决定齿廓形状的参数有那些？2、在测量齿根圆d f 时，对齿数为偶数和奇数的齿轮在测量方法上有什么不同？3、测量齿轮公法线长度是根据渐开线的什么性质？4、利用齿顶圆直径能确定h *a 、 C* 吗？5、齿轮的那些误差会影响到本实验的测量精度？