一、實驗目的
1、掌握用游標卡尺測定漸開線直齒輪基本引數的方法;
2、進一步熟悉齒輪的各部分尺寸、引數關係及漸開線的性質。
二、實驗預習的內容
1、漸開線的形成及特性;
2、齒輪的各部分名稱、基本引數和尺寸計算。
三、實驗裝置和工具
1、被測齒輪;
2、游標卡尺;
3、計算器。
四、原理和方法
本實驗要測定和計算的漸開線直齒圓柱齒輪的基本引數有:齒數z、模數m、分度圓壓力角α、齒頂高係數h*、徑向間隙係數c*、和變位係數x等。
1、確定模數m(或徑節dp)和壓力角α
要確定m和α,首先應測出基圓齒距pb,因漸開線的法線切於基圓,故由圖4-1可知,基圓切線與齒廓垂直。因此,用游標卡尺跨過k個齒,測的齒廓間的公法線距離為wk公釐,再跨過k+1個齒,測的齒廓間的公法線距離為wk+1公釐。為保證卡尺的兩個卡爪與齒廓的漸開線部分相切,跨齒數k應根據被測齒輪的齒數參考表4-1決定。
表4-1 齒數與跨齒數的對應關係
圖4-1齒輪引數測定原理
由漸開線的性質可知,齒廓間的公法線ab與所對應的基圓上圓弧長度相等,因此得
同理消去,則基圓齒距為
根據所測得的基圓齒距pb,查表4—4可得出相應的m(或dp)和α。
因為,且式中m和α都已標準化,所以可查出其相應的的模數m和壓力角α。
2、確定變位係數x
要確定齒輪是標準齒輪還是變位齒輪,就要確定齒輪的變位係數,因此,應按測得的資料代入下列公式計算出基圓齒厚
得到後,則可利用基圓齒厚公式推導出變位係數x,因為,
由此式中,α為弧度。
3、確定齒頂高係數h*a和徑向間隙係數c*
當被測齒輪的齒數為偶數時,可用卡尺直接測得齒頂圓直徑da及齒根圓直徑df。如果被測齒輪齒數為奇數時,則應先測量出齒輪軸孔直徑d孔,然後再測量孔到齒頂的距離h頂和軸孔到齒根的距離h根。如圖4-2所示,可得:
圖4-2單齒數測量方法
又因為由此推導出h*a及c*得
五、實驗步驟
1、直接數出被測齒輪的齒數z
2、測量wk、wk+1及da和df,每個尺寸應測量三次,分別填入表4-2和表4-3
表4-2 公法線測量資料
表4-3 偶數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量資料
續表4-3 奇數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量資料
六、實驗報告內容
1、實驗目的;
2、被測齒輪的已知引數和測量資料;
3、齒輪引數及尺寸計算
(1)基節sb=wk+1-wk,並由sb值查表4-4,確定m、α。
式中sb為齒輪基圓周節,它由測量得出的公法線長wk和wk+1代入求得;
壓力角α可能是15°,也可能是20°, 故分別用15°和20°代入式②算出兩個模數,查標準模數表取其模數最接近標準模數的一組模數m和壓力角α,即為所求齒輪的模數m和壓力角α。
(2)基圓齒厚 sb= kwk-(k-1)wk+1。
(3)變位係數
(4)分度圓齒厚
(5)齒全高
(6)齒頂高係數
(8)徑向間隙係數
4、試分析影響測量精度的因素。
表4-4 基圓齒距pb=πmcosα的數值
思考題:齒輪的那些誤差會影響到本實驗的測量精度?
漸開線齒輪
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solidworks標準漸開線斜齒輪的準確畫法
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