关于齿轮的综合测量
综合测量时指被侧齿轮接近于使用状态与“测量件”相啮合进行齿轮误差的测量。综合测量主要优点是：
1、综合测量能连续地反映出齿轮全部啮合点的误差，测量结果代表了齿轮总的使用质量。因而更接近于实际使用情况；
2、测量结果是各单向误差综合的影响。由于个单项误差在综合测量中，测量结果代表了齿轮总的使用质量，因而更接近与实际使用情况；
3、综合测量容易实现机械化和自动化。测量效率高。
综合测量分为单面啮合综合测量和双面啮合综合测量两种。单面啮合综合测量时被侧齿轮与“测量件”作单面啮合传动时测量旋转角变化的方法，所用的测量仪器成为单啮仪。双面啮合综合测量是被侧齿轮和“测量件”作双面无侧隙啮合传动时测量中心距变动的方法，所用的测量仪器被称为双啮仪。
单面啮合综合测量的测量过程比双面啮合综合测量更加接近于齿轮的使用过程；误差的大小只包括轮齿的一个侧面；同时能反映比较全面的误差。但是单啮综合测量使用的单啮仪很精密、测量环境（如清洁程度、恒温、湿度等）要求严格、仪器的维修和保养要求较高，一般只能在计量室作测量精密齿轮时使用。
双面啮合综合测量方法原理简单；测量环境要求较低；测量效率高，双啮仪便于制造和使用；价格便宜；计量人员容易掌握；不但适宜于计量室，而且也能在车间内使用，制造批量较大的中等模数齿轮一般多用这种测量方法。
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；
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ca11279328.html, 齿轮测量中心技术研究现状及发展分析 作者：叶宇辰 来源：《智富时代》2019年第01期 【摘要】随着机械制造业的不断发展，高精度机械设备的使用需要齿轮精度也在不断提高。高精度齿轮的生产和应用是行业的一个趋势，所以齿轮偏差检测技术的要求便与日俱增。本文对齿轮测量中心技术研究现状进行了分析，并且对其发展进行了阐述，力求进一步促进齿轮测量中心技术持续稳定的发展。 【关键词】齿轮测量中心技术；现状；发展 现代社会进入了工业快速发展的时代，工业化进程大大提高了生产力。制造业的发展可以反映一个国家综合实力的发展。当今世界综合国力的体现与各种高新技术的发展和应用是分开的[1]。由于传动平稳，传动效率高，动力传递大，齿轮广泛应用于现代制造业。而且，由于 制造业的功能和规模的扩大，对制造精度的要求越来越高，因此传动齿轮本身的精度也越来越高[2]。因此，如何制造满足高精度要求的齿轮是影响当前制造业发展的重要因素。如何快速 有效地测量齿轮的误差水平已成为各国试图解决和解决的问题[3]。 一、齿轮测量中心技术研究现状 1.齿轮单几何误差测量技术 坐标几何是该测量技术的一个特征。该测量方法使用齿轮作为具有更复杂的表面几何形状的几何形状。在几何形状上建立的测量坐标系上测量齿面的形状偏差，并将测量点的坐标与设计齿轮齿面上相应点的理论位置坐标进行比较。差异即为被测齿轮的误差。该测量方法可以测量待测齿轮的个体几何偏差，例如齿廓偏差，螺旋偏差和螺距偏差。尽管近年来电子计算机辅助坐标法测量齿轮误差的应用已经大大发展，但这并不意味着齿轮的单一几何偏差测量不能连续应用。因为它的特点是：能够分析和诊断齿轮的加工质量；它可以根据加工结果反馈和调整齿轮加工机的工艺参数；该样品装置可用于校准测量设备，可以传输测量参考，测量成本低，测量设备方便，因此被广泛应用于各个领域。 2.齿轮综合误差测量技术 哨声滚动综合测量是该技术的原理。待测齿轮安装在设计中心进行旋转运动，测量设备连接到测量齿轮。以这种方式，测量齿轮的总偏差。测速速度快，测量精度高，是齿轮综合偏差测量技术的优势所在。上述两种测量技术的核心思想是原始的齿轮精度理论。然而，随着科学技术的发展，制造业的发展，高精度齿轮的应用越来越广泛，新的先进高效的齿轮测量技术将逐步出现。 3.齿轮整体误差测量技术
实验七 齿 轮 测 量 实验7—1 齿轮齿单个齿距偏差与齿距累积总偏差的测量 一、实验目的 熟悉测量齿轮单个齿距偏差与齿距累积总偏差的方法。 加深理解单个齿距偏差与齿距累积总偏差的定义。 二、实验内容 1. 用周节仪或万能测齿仪测量圆柱齿轮齿距相对偏差。 2. 用列表计算法或作图法求解齿距累积总偏差。 三、测量原理及计量器具说明 单个齿距偏差pt f 是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差（用相对法测量时，公称齿距是指所有实际齿距的平均值）。齿距累积总偏差F p 是指在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，即最大齿距累积偏差（m ax p F ）与最小齿距累积偏差（m in p F ）之代数差。 在实际测量中，通常采用某一齿距作为基准齿距，测量其余的齿距对基准齿距的偏差。然后，通过数据处理来求解单个齿距偏差pt f 和齿距累积总偏差P F ，测量应在齿高中部同一圆周上进行，这就要求保证测量基准的精度。而齿轮的测量基准可选用齿轮的内孔、齿顶圆和齿根圆。为了使测量基准与装配基准一致，以内孔定位最好。用齿顶圆定位时，必须控制齿顶圆对内孔的轴线的径向跳动。在生产中，根据所用量具的结构来确定测量基准。 用相对法测量齿距相对偏差的仪器有周节仪和万能测齿仪。 1. 用手持式周节仪测量 图1为手持式周节仪的外形图，它以齿顶圆作为测量基准，指示表的分度值为0.005mm ，测量范围为模数3—15 mm 。
周节仪有4、5和8三个定位脚，用以支承仪器。测量时，调整定位脚的相对位置，使测量头2和3在分度圆附近与齿面接触。固定测量头2按被测齿轮模数来调整位置，活动测量头3则与指示表7相连。测量前，将两个定位脚4、5前端的定位爪紧靠齿轮端面，并使它们与齿顶圆接触，再用螺钉6紧固。然后将辅助定位脚8也与齿顶圆接触，同样用螺钉固紧。以被测齿轮的任一齿距作为基准齿距，调整指示表7的零位，并且把指针压缩1—2圈。然后，逐齿测量其余的齿距，指示表读数即为这些齿距与基准齿距之差，将测得的数据记入表中。 2. 用万能测齿仪测量 万能测齿仪是应用比较广泛的齿轮 测量仪器，除测量圆柱齿轮的齿距、基节、 齿圈径向跳动和齿厚外，还可以测量圆锥 齿轮和蜗轮。其测量基准是齿轮的内孔。 图1 图2 图2为万能测齿仪外形图。仪器的弧形支架7可绕基座1的垂直轴心线旋转，安装被测齿轮心轴的顶尖装在弧形架上，支架2可以在水平面内作纵向和横向移动，工作台装在支架2上，工作台上装有能够作径向移动的滑板4，借锁紧装置3可将滑板4固定在任意位置上，当松开锁紧装置3，靠弹簧的作用，滑板4能匀速地移到测量位置，这样就能进行
1.选定类型，精度等级，材料及齿数 （1）直齿圆柱硬齿面齿轮传动 （2）精度等级初定为8级 （3）选择材料及确定需用应力 小齿轮选用45号钢，调质处理，（217-255）HBS 大齿轮选用45号钢，正火处理，（162-217）HBS （4）选小齿轮齿数为Z1=24，Z2=3.2x24=76.8.取Z2=77 2. 按齿面接触强度设计计算 （1）初选载荷系数K t 电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K t 的推荐范围为（1.2-2.5），初选载荷系数K t ：1.3， （2）小齿轮转矩 )(29540/97039550000/9550111mm N n P T ?=?==(3)选取齿 宽系数1=d φ. ⑷取弹性影响系数2 1 8.189MPa Z E = ⑸按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5801lim =σ。大齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5202lim =σ
⑹计算应力循环次数 N 1=60n 1jl h =60X970X1X(16X300X15)=4.470X109 N 99 210397.12 .310470.4?=?= ⑺取接触疲劳寿命系数K .89.0,88.021==HN HN K ⑻计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1 []a HN H MP MPa S K 4.5105709.01lim 11=?==σσ []a HN H MP MPa S K 8.46253095.02 lim 22=?== σσ ⑼按齿面接触强度设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径 mm Z u u T K d H E d t t 248.56)8 .4628.189(2.32.4110954.28.132.2)][(132.232 43211=???=+?σφ②计算齿 轮圆周转速v 并选择齿轮精度 s m n d V t /48.21000 60970 248.561000 601 1=???= ?= ππ ③计算齿轮宽度b mm d b t d 248.56248.5611=?=?=φ
齿轮的测量方法 齿轮是在机械、汽车、飞机、仪器仪表等中都有重要的应用，他的精度对传递运动的精度、平稳性、效率等有重要的影响，需要检验的参数有齿形（汗压力角）、周节、齿向、径向跳动等。 齿轮的测量方法直接决定齿轮测量出来的结果的精度，下面是几种常见的测量方法：一、CNC测量 这类仪器实质上是含有一个回转角坐标的四坐标测量机，主要用于齿轮单项几何精度的检测，也可用于(静态)齿轮整体误差的测量。 工作方式是通过接口或网络的信息集成，将测量机、锥齿轮设计及锥齿轮加工机床连接一起，构建成锥齿轮闭环制造系统，还能用于反求工程对工件参数进行测定。 缺点：价格昂贵。另，CNC测量方法只能用于量测齿轮。 二、齿轮单面啮合滚动点扫描测量仪 这类仪器通常采用高精度圆光栅作为角度传感器，测量基本单元是齿轮上特制的测量棱线，分别为齿廓测量棱线和齿向(螺旋线)测量棱线。测量重复性可达1至2μm，可测量锥齿轮的齿形、齿向、齿距偏差，齿面形貌偏差，切向综合偏差以及接触区。 缺点：这类仪器市场价格相对较高。另，仪器对环境要求太高，稍有变化，精度就受影响。 三、齿轮在线测量分选机 这类仪器主要应用于批量生产汽车轿车齿轮质量的最终检测，适用于车间现场，能满足批量生产汽车齿轮在线检测和自动分选的要求。测量时可使用不同工装夹具，可分别对内、外齿轮，盘、轴齿轮进行测量。配有数据处理系统和SPC统计分析软件，能对齿轮加工过程和工艺状况进行监测和预报。 缺点：这类仪器重复精度相对稍差，在选用上要特别注意。 四、激光齿轮测量仪 这类仪器通常采用高精度气浮主轴，气浮导轨，还采用激光测长系统进行齿面精度检测。这类仪器的测量精度和重复精度一般标称是0.2至0.3μm。由于采用激光非接触测量方式，仪器可以测量齿面上非渐开线齿根部分几何形状，一般配置的软件可以模拟求得被测齿轮与其配对齿轮啮合时的传动误差并进行分析，所测数据和分析数据还可通过LAN共享。 缺点：价格昂贵、适用范围太窄。 五、三坐标测量机 多数三坐标测量机都有齿轮测量软件，特别是圆柱齿轮测量软件。测量齿轮时，主要的输出参数包括齿轮的灵性、齿数、法向模数、法向压力角、螺旋角与玄向、齿轮宽度、变位系数、内外齿轮数等。顶隙系数一般为0.25。当顶隙系数不为0.25时，还需输入顶隙系数。齿形一般为渐开形齿形，对于其他齿形的齿轮需有专门的软件。在不少测量机上，在输入上述参数后，即自动显示分度圆直径、基圆直径、分度圆上的断面压力角等，以供校核，只有在校核无误后方可开始测量。 查看更多三坐标技术知识请到： https://www.doczj.com/doc/ca11279328.html,/https://www.doczj.com/doc/ca11279328.html,/
齿轮测量基本方法原理（转） 长度计量技术中对齿轮参数的测量。测量圆柱齿轮和圆锥齿轮误差的方法有单项测量和综合测量两种。 单项测量主要是测量齿形误差、周节累积误差、周节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动等。 齿形测量图1为齿轮齿形测量的原理。常用的测量方法有展成法和坐标法。①展成法：基圆盘的直径等于被测渐开线理论基圆直径。当直尺带动与它紧密相切的基圆盘和与基圆盘同轴安装的被测齿轮转动时，与直尺工作面处于同一平面上的测量杠杆的刀口相对于被测齿轮回转运动的轨迹是一理论渐开线。以它与被测渐开线齿形比较，即可由测微仪（见比较仪）指示出齿形误差。利用此法测量齿形误差的工具有单盘渐开线测量仪和万能渐开线测量仪 (见渐开线测量仪)。②坐标法:按齿形形成原理列出齿廓上任一点的坐标方程式,然后计算出齿廓上若干点的理论坐标值,以此与实际测得的被测齿形上相应点的坐标值比较，即可得到被测齿形误差。有直角坐标法和法线展开角坐标法两种。前者的测量原理是被测齿廓上各点的坐标值(x、y)分别由X和Y方向的光栅测量系统(见光栅测长技术)测出，经电子计算机计算后得出齿形误差。此法适用于测量大型齿轮的齿形。法线展开角坐标法用于测量渐开线齿形。当与被测齿轮同轴安装的圆光栅转动一个展开角φ时，由长光栅测量系统测出被测渐开线基圆的展开弧长ρ，由电子计算机按计算式ρ＝r0φ（式中r0为基圆半径）计算出被测弧长与理论弧长之差值。按需要在齿廓上测量若干点，由记录仪记录出齿形误差曲线图。 周节测量图2为齿轮周节测量的原理。周节测量有绝对测量法和相对测量法。①绝对测量法：被测齿轮与圆光栅长度传感器同轴安装。测量时，被测齿轮缓慢回转，当电感式长度传感器的测头与齿面达到预定接触位置时，电感式长度传感器发出计数开始信号，利用电子计算机计算由圆光栅长度传感器发出的经过处理后得到的电脉冲数，直至测头与下一齿面达到预定接触位置为止。如此逐齿进行，测出相当于各实际周节的电脉冲数，经电子计算机处理后即可得出周节偏差和周节累积误差。②相对测量法：利用两电感式长度传感器的测
《机械零件测量与检验》渐开线圆柱齿轮的检测——电子教案 数控技术专业 名师课堂资源开发小组 2016年2月
子任务五：齿轮的检测 我部门承接了一批齿轮的加工，现需要我们对其弦齿厚和公法线长度尺寸误差进行测量与检验。如图7-1 图7-1 齿轮 一、 零件尺寸公差的分析 图7-1为齿轮，是典型的盘盖类零件，该齿轮的模数为2mm ，啮合角为20°，齿数为29，精度等级为8，跨齿数为4，公法线长度为21.42mm ，齿顶圆直径为ф62 01 .0-，分度圆直径为58， 查表可知，分度圆弦齿厚为1.57，分度圆弦齿高为1.0212，齿轮的宽度为15，齿轮的轮毂孔直径为ф20H8，键槽宽度为5H9，键槽底面到对面的轮毂孔壁的距离尺寸为22.2 010 .0-，这是根 据GB/T 1095-2003、GB/T 1096-2003《平键和键槽的公差》的规定而设计的，其它尺寸均为未注线性尺寸公差，按GB/T 1804-m 处理。 齿轮的相关专业术语及知识点 1、渐开线圆柱齿轮的精度标准 渐开线圆柱齿轮的公差与测量标准有GB/T 10095.1-2008 圆柱齿轮 精度制 第1部 分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值；GB/T10095.2-2008 圆柱齿轮 精度制 第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值；GB/T13924-2008 渐开线圆柱齿轮精度 检 验细则三项标准规定。 2、渐开线圆柱齿轮应用 渐开线圆柱齿轮是常用件，齿廓部分结构是标准的，其他部分需单独设计。主要用于传动，传动效率高。其传动形式：圆柱齿轮主要传递两平行轴间运动；圆锥齿轮主要传递两相交轴间运动；蜗轮、蜗杆主要传递两交叉轴间运动。
齿轮检测技术发展研究 齿轮是车辆、机床、轴传动摩托车、飞机、工程机械、工业缝纫机、电动工具等机器动力传动系统中的重要零件，更是舰船推进器、矿山机械、轧钢设备等机器的关键零件。由此可见，在齿轮的设计和制造工艺过程中，齿形质量控制及检测技术是关键技术难题。 标签：齿轮；检测；发展 1 齿轮检测技术是我国齿轮行业发展壮大的重要依据 1.1 齿轮检测是确保齿轮成品性能和质量的关键环节 众所周知，齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是机械产品的重要基础零部件。因此，它已成为许多航空产品、汽车制造企业日常生产中不可缺少的传动部件，成为保证机器载荷均匀、传动平稳、振动小、噪音低的最佳零件，也是机器设备接触区和传递动力中所占比重最大的传动形式。目前，齿轮制造行业较为广泛地采用齿轮测量中心检测锥齿轮。齿轮测量中心具有测量精度高、测量功能多、自动化程度高等优点。在生产实践中，齿轮加工过程与齿轮检测的关系密不可分，而齿轮检测对齿轮加工的指导作用也越来越大，甚至在许多情况下，如果没有制造过程中的齿轮检测，就无法制造出合格的齿轮。 1.2 齿轮检测是齿轮在加工制造过程中质量控制的技术保证 齿轮传动装置利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动，用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。我国齿轮传动装置市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励齿轮传动装置产业向高技术产品方向发展。齿轮系统是各种机器设备中应用最广的传递动力和运动传递的最佳装置，具有磨损小，运行效率高的优势。许多汽车上的转向系统就是这种装置的一个完美示例。其动力学行为和工作性能对整个机器有重要影响。因此，为了提高齿轮的传动效率，并使整个系统普遍向高速、安全、重载方向发展，减少在传动过程中带来的振动、变形、噪声、动载荷、动应力等因素，这不仅可以实现免维护，而且在整个使用寿命中还可以保持稳定的扭转间隙，达到高精度的目标。 1.3 齿轮检测是齿轮成品验收的重要依据 齿轮是应用在航空、汽车制造企业中最广泛的传动元件之一。近几十年来，在齿轮传动装置内部的齿轮传动副乃至齿轮传动系统为对象的动态特性分析方面取得了不少的研究成果，并逐步运用到齿轮副的动态设计中，这使得齿轮检测装置市场越来越受到各方的关注。齿形加工和热处理后的精加工是齿轮制造的关键，也反映了齿轮制造的水平。因此，我们要不断加强齿轮的检测力度和水平，不断加强对材料、热处理、加工工艺的研究，注意减小尺寸、延长使用寿命、减轻重量、降低噪音等，这也是齿轮成品验收的重要依据。
齿轮渐开线检查仪说明书 目录 设计目的-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 设计要求-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 设计过程-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 一、序言-----------------------------------------------------------------------------------------------2 二、机构工作原理-----------------------------------------------------------------------------------2 四、机构说明及其操作程序-----------------------------------------------------------------------3 五、丝杠的计算--------------------------------------------------------------------------------------5 六、机构误差分析-----------------------------------------------------------------------------------9 七、齿轮渐开线检查仪机构的信号检测原理--------------------------------------------------13 八、结论-----------------------------------------------------------------------------------------------20 设计小结-----------------------------------------------------------------------------------------------------21 参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------------------21 附程序流程及清单-----------------------------------------------------------------------------------------22 附图1（齿轮渐开线检查仪机构装配图） 附图2（齿轮渐开线检查仪机构信号检测电路图）
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
机械综合设计与创新实验 （实验项目七） 圆柱齿轮精度的综合检测及数据处理 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 时间：
实验七圆柱齿轮精度的综合检测及数据处理 一、实验意义 齿轮是用来传递运动或动力的,从传递运动出发，应保证传递运动准确、平稳；从传递动力出发，则应保证传动可靠（承载能力大）和灵活（不发卡、效率高），因此，其使用要求可以归纳为以下四个方面： 1．传递运动的准确性 传递运动的准确性是指齿轮在一转范围内，速度变化不超过一定的限度，可用齿轮一转过程中产生的最大转角误差ΔφΣ来表示。对齿轮的此项精度要求，称为运动精度。 2．传动的平稳性 传动的平稳性是指齿轮在转一齿范围内，瞬时传动比变化不超过一定的限度。这一变化将会引起冲击，振动和噪声，它可以用转一齿过程中的最大转角误差Δφ表示。对齿轮的此项精度要求称为平稳性精度。 3．载荷分布的均匀性 载荷分布的均匀性是要求一对齿轮啮合时，工作齿面要保证一定的接触面积，从而避免应力集中，减少齿面磨损，提高齿面强度和寿命，这一项要求可用沿轮齿齿长和齿高方向保证一定的接触区域来表示，对齿轮的此项精度要求称为接触精度。 4．齿侧间隙的合理性 齿侧间隙的合理性是指一对齿轮在啮合时，在非工作齿面间存在的间隙。这是为了使齿轮传动灵活，用以贮存润滑油、补偿齿轮的制造与安装误差以及热变形等所需的侧隙。 二、实验目的 “圆柱齿轮精度的综合检测及数据处理实验课”是基于研究生对齿轮精度设计及检测内容在本科学习阶段未涉及到的背景下开设的，系统阐述齿轮精度设计和实验技术，同时加强理论和实践相结合。通过本次实验，提高学生对齿轮精度设计所涉及到的相关理论知识以及齿轮精度检测的基本方法和相关仪器、量具的使用方法，进一步强化对理论知识的理解，提高我们的实际动手能力和分析、解决问题的能力，以适应工程实际的需要。 三、实验仪器、设备及材料 1.齿轮齿距检测仪； 2.双面啮合齿轮综合检测仪； 3.公法线千分尺； 4.齿轮齿厚游标卡尺； 5.齿轮径向跳动检测仪。 四、实验内容 1.掌握齿轮精度设计的相关理论知识及齿轮精度检测的基本方法； 2.掌握齿轮双面啮合综合检测仪的工作原理、调整及测量方法； 3.掌握齿轮齿距检测仪工作原理、调整及测量方法； 4.掌握齿轮齿厚游标卡尺、齿轮公法线千分尺的工作原理、调整及测量方法； 5.掌握齿轮跳动检测仪工作原理、调整及测量方法； 6.学会对齿轮各精度测量数据处理的基本方法。
https://www.doczj.com/doc/ca11279328.html,/doc/view/31109.html 收藏词条编辑词条齿轮测量创建时间：2008-08-02 齿轮测量gear measurement 图片： 图片： 图片：
chilunceliang 齿轮测量(卷名：机械工程) gearmeasurement 长度计量技术中对齿轮参数的测量。测量圆柱齿轮和圆锥齿轮误差的方法有单项测量和综合测量两种。 单项测量主要是测量齿形误差、周节累积误差、周节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动等。 齿形测量图1为齿轮齿形测量的原理。常用的测量方法有展成法和坐标法。①展成法：基圆盘的直径等于被测渐开线理论基圆直径。当直尺带动与它紧密相切的基圆盘和与基圆盘同轴安装的被测齿轮转动时，与直尺工作面处于同一平面上的测量杠杆的刀口相对于被测齿轮回转运动的轨迹是一理论渐开线。以它与被测渐开线齿形比较，即可由测微仪（见比较仪）指示出齿形误差。利用此法测量齿形误差的工具有单盘渐开线测量仪和万能渐开线测量仪(见渐开线测量仪)。②坐标法:按齿形形成原理列出齿廓上任一点的坐标方程式，然后计算出齿廓上若干点的理论坐标值，以此与实际测得的被测齿形上相应点的坐标值比较，即可得到被测齿形误差。有直角坐标法和法线展开角坐标法两种。前者的测量原理是被测齿廓上各点的坐标值(x、y)分别由X和Y方向的光栅测量系统(见光栅测长技术)测出，经电子计算机计算后得出齿形误差。此法适用于测量大型齿轮的齿形。法线展开角坐标法用于测量渐开线齿形。当与被测齿轮同轴安装的圆光栅转动一个展开角φ时，由长光栅测量系统测出被测渐开线基圆的展开弧长ρ，由电子计算机按计算式ρ＝r0φ（式中r0为基圆半径）计算出被测弧长与理论弧长之差值。按需要在齿廓上测量若干点，由记录仪记录出齿形误差曲线图。 周节测量图2为齿轮周节测量的原理。周节测量有绝对测量法和相对测量法。①绝对测量法：被测齿轮与圆光栅长度传感器同轴安装。测量时，被测齿轮缓慢回转，当电感式长度传感器的测头与齿面达到预定接触位置时，电感式长度传感器发出计数开始信号，利用电子计算机计算由圆光栅长度传感器发出的经过处理后得到的电脉冲数，直至测头与下一齿面达到预定接触位置为止。如此逐齿进行，测出相当于各实际周节的电脉冲数，经电子计算机处理后即可得出周节偏差和周节累积误差。②相对测量法：利用两电感式长度传感器的测头安置组成相当于被测齿轮任一实际周节，以此逐齿与所有其他各实际周节比较。测得的差值经过电子线路和电子计算机处理，即可得出周节偏差和周节累积误差。 齿向测量图3为齿轮齿向测量的原理。齿向测量常用的有导程法和基圆螺旋角法。这两种方法都是根据斜齿轮回转一周，与齿面接触的任一点沿轴向移动一个导程的原理。①导程法：当滑架沿轴线方向移动时，安装在滑架上的正弦尺推动直尺并带动圆盘和与圆盘同轴安装的被测齿轮转动。正弦尺的倾斜角度是按计算导程的方法调整的，测量头相对于被测齿轮作螺旋运动而测出齿向误差。②基圆螺旋角法：在渐开线测量仪上增加度盘、测角读数显微镜（图中未表示）等进行测量。当直尺带动基圆盘和被测齿轮转动时，电感式长度传感器的测头由固定在直尺上的滑块和滑架圆盘上倾斜的直槽控制着向下移动。利用度盘等使直槽的倾斜角度等于被测齿轮的基圆螺旋角，因此测头相对于被测齿轮作螺旋运动而测出齿向误差。采用此法的齿轮测量工具通常称为渐开线和螺旋线测量仪。 20世纪70年代初，开始利用长光栅（或激光）、圆光栅等组成的测量系统、电子计算机自动控制系统和数据处理系统等组成的自动测量系统，在同一台齿轮量仪上测量齿向误差，齿形误差和周节偏差等。直齿圆柱齿轮的齿向误差也常在具有精密直线导轨的齿圈径向跳动仪上测量。
第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2．1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计，掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的，对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2．2 齿轮传动类型选择 直齿（无轴向力） 斜齿（有轴向力，强度高，平稳） 双斜齿（无轴向力，强度高，平稳、加工复杂） 2．3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配 单级中心距估算 齿轮参数设计 齿轮强度校核 齿轮几何精度计算 2．4 齿轮参数设计原则 （1) 模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力，一般在满足弯曲强度的条件下，选择较小的模数，对减少齿轮副的滑动率、増大重合度，提高平稳性有好处。但在制造质量没有保证时，应选择较大的模数，提高可靠性，模数増大对动特性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取，对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷：mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击：mn=(0.01-0.015)a 对于较大冲击：mn=(0.015-0.02)a （2）压力角选择 an=20 大压力角（25、27、28、30）的优缺点：
优点：齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大，对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小，不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点：齿的刚度增大，重合度减小，不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长度和曲率半径减小，应力集中系数增大。 小压力角（14.5、15、16、17.5、18）的优缺点： 优点：齿的刚度减小，重合度增大，有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点：齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小，对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大，易发生胶合。根切的最小齿数增多。 （3）螺旋角选择 斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数，高速级取较大，低速级取较小。 考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点： 齿面综合曲率半径增大，对齿面接触强度有利。 纵向重合度增大，对传动平稳性有利。 齿根的弯曲强度也有所提高（大于15度后变化不大）。 轴承所受的轴向力增大。 齿面温升将增加，对胶合不利。 断面重合度减小。 （4）齿数的选择 最小齿数要求（与变位有关） 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100齿的质数齿加工可能性问题（滚齿差动机构） 高速齿轮齿数齿数要求 增速传动的齿数要求 （5）齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定， φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4)
第5章 齿轮机构及其设计 5.1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 5.2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?=o 基圆上： 100cos2093.9700 b b b r r cos mm ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?=o 5.4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
标准直齿圆柱齿轮的测绘方法和步骤 一、测绘目的 掌握用测量工具对标准直齿轮进行测绘的方法和步骤；通过测绘，能计算并确定其主要参数及各部分尺寸，完成齿轮的工作图。 二、齿轮的作用 一级直齿圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的传动，使动力从输入轴传至输出轴来实现减速的。 三、直齿圆柱齿轮的画法 虽然标准直齿轮的结构有齿轮轴、实心式、腹板式、孔板式和轮辐式等多种形式，但国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余部分按齿轮轮廓的真实投影绘制。 单个直齿圆柱齿轮的画法 四、标准直齿圆柱齿轮的测绘步骤 1、数出齿轮的齿数z 2、测量齿轮的齿顶圆直径da 如果是偶数齿，可直接测得，见图（ a ）。若是奇数齿，则可先测出轮毂孔的直径尺寸Ｄ1 及孔壁到齿顶间的单边径向尺寸Ｈ，见图（ c ）, 则齿顶圆直径：ｄa =2H+D1
3、计算和确定模数ｍ 依据公式ｍ= ｄa /( Z+2) 算出ｍ的测得值，然后与标准模数值比较，取较接近的标准模数为被测齿轮的模数。 4、计算齿轮各部分尺寸（主要计算d,da,df） 5、测量齿轮其它各部分尺寸 例如齿宽b，轮毂的孔径等，期中键槽的宽度，毂槽深需查表确定，在公差课本P196表8-1,根据孔径为28mm，查出键宽为8mm,毂槽深为3.3mm，其极限偏差为ES=+0.2mm,EI=0,标注尺寸为d+t1=31.3mm,极限偏差不变，还是ES=+0.2mm,EI=0，键槽宽度为8Js9。
6、绘制齿轮工作图 五、思考：与大齿轮相啮合的小齿轮的各几何尺寸如何确定？ 根据齿轮传动的正确啮合条件，两齿轮的模数相等，所以小齿轮的模数等于大齿轮的模数，再数出小齿数的齿数，就可以根据公式计算出其各部分几何尺寸。 六、本节小结 标准直齿轮的测绘步骤为： 1、数出齿轮的齿数z； 2、测量齿轮的齿顶圆直径da； 3、计算和确定模数ｍ； 4、计算齿轮各部分尺寸； 5、测量齿轮其它各部分尺寸； 6、绘制齿轮工作图。
渐开线直齿圆柱齿轮的测绘 刘玉美 刘旭民 （平顶山工业职业技术学院， 河南 平顶山 467000） 摘 要：齿轮测绘无论在机械修配还是在机械设备的技术改造中，都是一个常见的非常具有实际意义的问题。本文就具有实用价值的公法线齿厚测绘方法作了详细的介绍。 关键词： 渐开线；变位直齿圆柱齿轮；公法线长度；变位系数；测绘 在冶金、矿山、车辆、机床等众多工程中，齿轮测绘不仅用于机械修配时，而且在机械设备技术改造中，也需要测绘现有设备上的齿轮；有时，在仿制一台机器时，也经常会遇到原机械上齿轮参数的测绘工作。通过测绘确定它的原设计的基本参数：齿数Z 、模数m 、齿顶高系数* a h ，顶隙系数* c ，变位系数x 和压力角α，达到比较准确地描绘出齿轮副原设计的本来面目，为修配、改造或制造齿轮提供准确可靠的技术参数。因此，齿轮测绘具有很大的实际意义。 测绘工具可使用游标卡尺和公法线千分尺。测绘的原理及步骤是： 1 测定齿数Z 1、Z 2、齿宽b 、齿顶圆直径a d '、齿根圆直径f d '和全齿高h ' （1） 测定齿数Z 和齿宽b 齿数Z 1、Z 2可直接从被测齿轮上数出；齿宽b 可用游标卡尺测出。 （2）测定齿顶圆直径a d ' 和 齿根圆直径f d ' 为减少测量误差，同一数值应在不同位置上测量三次，然后取其平均值。当齿数为偶数时，a d '和f d '可用游标卡尺直接测量，如图1（a ）所示。当齿数为奇数时，直接测量得不到a d '和f d '的真实值，而须采用间接测量方法，如图1(b)所示，先量出齿轮安装孔值径D ，再分别量出孔壁到某一齿顶的距离H 1，和孔壁到 某一齿根的距离H 2，则a d '和f d '可按下式求出 齿根圆直径 a d ' =D + 2 H 1 (mm) ；齿根圆直径 f d '=D + 2 H 2 (mm) 奇数齿全齿高 h ′=H 1—H 2 (mm)；偶数齿全齿高 h ′=21(a d '—f d ') (mm) 2 测定公法线长度k W '和1+'k W 第一作者简介：刘玉美（1948—）河南叶县人, 平顶山工业职业技术学院副教授，主要从事机械现代设计方法理论研究和教学工作。
齿轮综合误差测量技术研究 Research on Measuring Technology for Integrative Error of Gear
摘 要 本文设计的齿轮综合误差测量机是利用测量蜗杆，对直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮的切向综合误差'i F ?与切向一齿综合误差'i f ?进行测量。它还可以用于对圆柱齿轮副，蜗轮与蜗杆和圆锥齿轮副进行配对测量，测得它们的综合误差。其中测量元件可以换成测量齿轮。齿轮综合误差测量机的测量方法就是使用标准测量元件（蜗杆、齿轮、齿条、测头等）与被测齿轮进行单面啮合或双面啮合。其中单面啮合测量是一种大体模拟齿轮实际加工情况的直接测量齿轮传动误差的方法，既所有误差综合地在啮合线上以啮合线的增量来起作用，能比较真实的反映出齿轮实际的传动质量。该仪器测量效率高，结构简单，使用和维护方便。 关键词：齿轮 切向综合误差 蜗杆 光栅读数头
Abstract This article designs the gear composite error measuring engine uses the survey worm bearing adjuster to the straight tooth cylindrical gears skewed tooth cylindrical gears cutting with cuts to the composite error carries on the survey to a tooth composite error. It also may use in to cylindrical gears the worm gear and the worm bearing adjuster and the round bevel gear pair carries on pairs the survey obtains their composite error. Measuring element may change into surveys the gear.The gear composite error measuring engine measuring technique is uses the standard measuring element (worm bearing adjuster gear rack measured prime) with was measured the gear carries on one-sided meshes or two-sided meshes. One-sided meshes the survey is one kind of cardinal principle simulates the gear actual processing situation the direct survey gear drive error method also all errors comprehensive in gnaw in the vanishing line by to gnaw the vanishing line the increase to have an effect can the quite real reflection gear actual transmission quality. This instrument survey efficiency high the structure is simple uses and maintains conveniently. May use in 3 levels of 4 level of and 5 level of gears surveys. Key words：Gear Integrative Error of Tangent Direction Worm Reading Head of Gratin