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摘要我国机械工业迅速发展的今天，每年所生产的齿轮数以千万计，而加工时由于机床，刀具及工件系统的影响，被切齿轮的齿形会产生一定的误差。
这个误差如果不能控制在一定范围内，将会影响齿轮传动的平稳性，并引起噪音和振动。
因此对齿形误差进行测量是评定齿轮质量的一个重要方面。
同时还能从中分析出产生误差的原因，并研究出提高质量的措施。
随着科学技术和制造业的发展，许多机器和设备所需的动力速度愈来愈大，因而对齿轮的精度要求也将越来越高。
一些老式的齿轮测量仪已经跟不上时代的步伐，但在其基础上，通过某些方面的改进，可使之重新焕发青春，以免过早淘汰。
本次设计的目的是对一台单盘式渐开线检查仪进行改装，以改善其功能。
原来的单盘式渐开线检查仪，存在着诸多不足，在设计过程中，我着重考虑了以下三个方面的不足：一、定位装置采用圆锥定位，限制了仪器只能测量带孔齿轮，而对带轴齿无能为力。
二、每次测量均要以繁琐的中调零过程来保证测量的准确性。
三、采用百分表读数，精度太低。
针对这几个不足，我作如下进：一、定位装置采用顶尖定位，使仪器可测带轴齿轮，扩大了仪器使用范围。
二、在仪器中增设了对中调零装置，使这一过程得到简化。
三、用传感器代替百分表读数，效率和精度大大提高。
由此可见，通过定位装置，对中装置，记录装置三方面的改进，仪器在通用性，高效性准确性等到方面有了很大改善，达到了设计任务的要求。
关键词：定位装置，对中装置，记录装置，通用性，准确性目录1设计任务 (1)2绪论 (1)2．1 齿轮传动的基本要求 (1)2．2齿轮传动的公差标准 (2)2．2．1渐开线圆柱齿轮误差分析 (3)2．2．2误差来源 (4)3渐开线及其特点 (5)3．1渐开线定义及特点 (5)3．2渐开线理论在齿检仪上的应用 (8)4 原单盘式渐开线检查仪简介 (9)5齿形测量仪器参考 (12)5．1渐开线齿形的测量 (12)5．2渐开线仪器及其测量原理 (12)5．2．1渐开线比较测量仪 (12)5．2．2渐开线绝对测量仪 (25)5．2．3电子范成式渐开线检查仪 (27)6方案选择 (30)6．1方案选择1：关于定位装置 (30)6．2方案选择2：关于对中调零装置 (32)6．2．1原单盘式渐开线检查仪存在的不足 (32)6．2．2改进思路 (33)6．2．3采用什么样的限位装置 (33)6．3方案选择3：关于记录装置 (34)6．3．1单盘式渐开线检查仪存在的不足 (34)6．3．2改进思路 (35)6．3．3采用什么类型的传感器 (35)7单盘式渐开线检查仪精度分析 (37)7．1误差分析概述 (37)7．2精度分析 (38)7．2．1上下顶尖同轴度误差 (38)7．2．2主轴回转跳动误差 (40)7．2．3仪器总误差 (45)7．2．4判断精度达以要求否 (45)8结束语 (46)9参考文献 (47)10致谢 (49)1 设计任务本科毕业设计（论文）通过答辩要求：一、改进定位装置；二、改进对中调零装置；三、改进记录装置；四、进行精度分析，须能够测量分度圆直径100左右，6-9级精度的齿轮法向模数目3.5~6.3。
渐开线齿轮传动的啮合特性教案【教学目标与要求】
一、知识目标
1 .了解正确啮合条件和不发生根切的最少齿数。
2.掌握齿轮常用材料和失效形式。
二、能力目标
1 . 能判断两个齿轮能否正确啮合。
2 .能选用齿轮的常用材料，能够根据传动结构推断可能产生失效的形式，并采取必要的措施。
三、素质目标
1 .了解齿轮正确啮合的条件及不产生根切的最少齿数17。
2.了解失效的含义，材料的表面硬度对齿面点蚀的影响。
四、教学要求
1 .掌握直齿圆柱齿轮正确啮合条件和不发生根切的最少齿数。
2 .掌握齿轮常采用材料、常见的失效形式及许用应力的确定。
【教学重点】
1.正确啮合条件及常用材料。
2.常见的失效形式。
【难点分析】
1. 根切的定义由于教材中没有理论证明，学生可能难以理解，对变位概念的形成也难以理解，如有必要应增加补充材料。
2. 失效的形式易理解，但原因较难，尤其是塑变的形成原因更
难，需要用受到摩擦力的作用方向来证明主动轮轮齿表面为凹陷，而从动轮的齿面形成凸起。
【分析学生】
对最少根切齿数17，如不加以推理证明，只能死记硬背。
轮齿
失效形式容易理解，只是对塑变形成机理有一定的困难。
【教学思路设计】
不要求推导过程，只有死记结果。
而齿轮材料只要记住常用45、40Cr 钢即可，必要时会查资料。
失效形式需要介绍成因。
【教学安排】
2学时（90分钟）。
实验二渐开线齿轮范成原理及基本参数测量一、实验目的1.掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓基本原理，观察齿廓的形成过程。
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，建立变位齿轮的基本概念。
3.了解刀具变位对被加工齿轮各参数的影响，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
4．熟悉游标卡尺和公法线千分尺的使用方法；5．了解直齿圆柱齿轮基本参数的测量方法。
6.通过测量和计算，进一步加深对齿轮参数的物理意义和相互之间关系的理解。
二、设备与工具1.齿轮范成仪、剪刀、游标卡尺、公法线千分尺；2.学生自备圆规、三角尺、两支不同颜色的铅笔或圆珠笔；三、实验方法1．原始数据：齿条与齿轮模数m=20mm 齿顶高系数h a*=1.0 最小齿数Z min=17mm压力角α=20°径向间隙系数C*=0.25 分度圆直径d=200mm 径向变位系数X 2四、实验注意事项及要求⒈一定要用插销使半圆与圆盘固定；⒉纸坯转角要小，以便“切”画出连续光滑的齿廓线；⒊要将刀具在纸坯上的所有投影线一次画出来；铅笔要与纸坯平直；⒋比较两种齿形时，一定要使其分度圆与基圆重合，齿廓一边对齐；⒌回答下面思考题。
⒉数据处理结果：（Ｈ２-Ｈ１=2.25m）五、思考题：1．通过实验说明你所观察到的根切现象的特点怎样？是由于何原因引起的？避免根切方法有哪些？2．标准齿条刀与标准齿条有何不同，轮齿过渡曲线是怎样被加工出来的？3．你从哪些方面来判断待测齿轮是标准齿轮还是变位齿轮？4．谈一谈对本实验课的心得体会和意见。
思考题答案：⒈通过实验，说明你所观察到的根切现象是切去齿廓的哪一部分，产生的原因是什么？如何避之？答：根切现象去的是被切齿轮齿根部分的渐开线齿廓；产生的原因是：用范成法加工渐开线齿轮时，刀具齿顶线超过了啮合极限点；避免根切的发生要①在允许不发生根切的最少齿数内加工；②在允许不发生根切的最小变位系数内加工；③避免根切可采用非标准刀具或改变刀具和轮坯的相对位置。
渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验一、实验目的（1）掌握用常用量具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，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。
二、实验设备和工具（1）被测齿轮两个（偶、奇数齿各一个）。
（2）游标卡尺和公法线千分尺各一把。
（3）计算器。
三、实验原理（1）通过测量齿顶圆直径a d 与齿根圆直径f d 计算出全齿高h ，再用试算法确定齿轮的m 、*a h 与*c 。
如图6-1a 所示，偶数齿齿轮的a d 与f d 可直接用游标卡尺测量；如图6-1b 所示，奇数齿齿轮的a d 与f d 须间接测量12a d D H =+，22f d D H =+则 12()/2a f h d d H H =-=-式中,D 为齿轮内孔直径（mm ）；1H 为齿轮齿顶圆至内孔壁的径向距离（mm ）；2H 为齿轮齿根圆至内孔壁的径向距离（mm ）。
a )偶数齿齿轮b )奇数齿齿轮图6-1 齿轮d a 与d f 的测量方法根据**(2)a h h c m =+，分别将*1a h =、*0.25c =（正常齿）或*0.8a h =、*0.3c =（短齿）代入进行试算，所求得的模数**/(2)a m h h c =+接近标准值者即为该齿轮的实际模数（一定要圆整成标准值）。
对于变位齿轮，由于**(2)a h h c m σ=+-,按上述方法确定m 时可能会与标准值差异较大而难以圆整。
这时可先假定一个m 的标准值，再根据cos b p m πα=与后述确定压力角α值结合起来验证。
若试算出来的α接近标准值，即可判断该m 值是正确的。
（2）通过测量公法线长度求出b p ，进而确定齿轮的压力角α。
按(/9)0.5k z =+，确定被测齿轮的跨齿数k 。
如图6-2所示测出跨k 个齿的公法线长度k W '，然后再测出跨k ＋1个齿的公法线长度1k W +'。
图6-2 齿轮公法线长度的测量于是 1c o s b k k p W Wm πα+''=-= 则1c o s b k k p W W m m αππ+''-== 1arccos()k k W W m απ+''-=所求得的α值应圆整到标准值，如α=20º，α=15º等。
渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书一、实验目的1. 测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数；（1）通过测量公法线长度确定模数m和压力角 ：（2）通过测量齿顶圆直径d a和齿根圆直径d f，确定齿顶高系数h a*和顶隙系数c*；（3）通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较，判断齿轮的变位类型，并计算变位系数x，确定齿轮是否根切；2. 观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程，测定重合度。
3. 确定变位齿轮的传动类型及啮合参数。
二、实验仪结构及实验原理1. 实验仪结构，如图1所示：图1 实验仪结构图齿轮轴1、2固定在台板上，其中心距为100±0.027mm，齿轮1的轴颈上可分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮2的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮，1#齿轮可分别与2#、3#齿轮啮合，4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合，共组成四对不同的齿轮传动。
实验仪还配有4块有机玻璃制的透明面板，面板相当于齿轮箱体的一部分，面板上刻有齿顶圆、基圆、啮合线等，两孔同时安装在齿轮轴1、2的轴颈上。
面板I和面板II分别用于齿轮1～2和齿轮1～3两对啮合传动，面板III和面板IV分别用于齿轮4～5和齿轮4～6两对啮合传动。
2. 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定原理渐开线齿轮的基本参数有五个：z 、m 、α、h a *、c*，其中m 、α、h a *、c*均应取标准值，z 为正整数。
对于变位齿轮，还有一个重要参数，即变位系数x ，变位齿轮及变位齿轮传动的诸多尺寸均与x 有关。
（1）通过测量公法线长度确定模数m 和压力角α，见图2。
① 确定跨齿数k ：20.5cot 180xk z ααπ=++② 测量公法线长度k W '和1k W +'。
③ 确定模数m 、压力角α：图2 用游标卡尺测公法线长度根据渐开线性质：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长。
(1)k b b W k p s '=-+ 1k b b W kp s +'=+所以1cos b k k p W W m πα+''=-=式中因α一般只为20。
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、h、顶隙系数*C、变位系数χ（移距系数）、齿高变动系数齿数Z、齿顶高系数*ay∆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02114。
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02114，如图1-b 所示。
齿轮测量机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮测量机的基本结构、工作原理及其在机械加工中的应用。
2. 学生能够掌握齿轮测量过程中涉及的关键技术参数，如齿距、齿形误差等。
3. 学生能够了解并掌握齿轮测量结果的判断标准和方法。
技能目标：1. 学生能够运用齿轮测量机进行齿轮的测量操作，并正确读取、记录测量数据。
2. 学生能够分析测量数据，找出齿轮加工中可能存在的问题，并提出改进措施。
3. 学生能够运用所学知识，解决齿轮测量中遇到的实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习齿轮测量机课程，培养对机械制造领域的兴趣和热情，增强职业认同感。
2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到精确测量对产品质量的重要意义，培养严谨、细致的工作作风。
3. 学生能够具备团队协作意识，学会与他人共同分析问题、解决问题，提高沟通与协作能力。
本课程针对高年级学生，具有较强的实用性和操作性。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，引导学生通过实践操作，掌握齿轮测量机的基本技能。
课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面发展，为今后从事相关领域工作奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 齿轮测量机原理与结构- 介绍齿轮测量机的工作原理、各部件功能及相互关系。
- 分析齿轮测量机在机械加工中的应用及重要性。
- 教材章节：第二章“齿轮测量机的基本原理与结构”。
2. 齿轮测量关键技术- 讲解齿距、齿形误差等测量参数的定义、计算方法和测量标准。
- 分析齿轮测量过程中的常见问题及解决方法。
- 教材章节：第三章“齿轮测量关键技术”。
3. 齿轮测量操作与实践- 指导学生进行齿轮测量机的操作，包括设备准备、测量步骤、数据处理等。
- 组织学生进行实际操作，培养动手能力和解决问题的能力。
- 教材章节：第四章“齿轮测量操作与实践”。
教学内容安排与进度：第一周：齿轮测量机原理与结构学习；第二周：齿轮测量关键技术学习；第三周：齿轮测量操作与实践，包括实际操作、数据处理与分析。
成绩专业综合课程设计设计说明书设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪姓名：（机械）（电气）（软件）专业：测控技术与仪器三班年级：指导教师：辅导教师：起止时间：重庆大学光电工程学院专业综合课程设计设计说明书撰写要求1.整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；2.设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德；3.设计说明书内容包括：摘要、目录（标题及页次）、设计任务书、总体设计（设计任务分析与创新点的构思、测控仪器若干设计原则的考虑、测控仪器若干设计原理的讨论、测控仪器工作原理的选择和系统设计、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献；4.设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语；5.说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准；6.设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论；7.为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。
在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用；8.全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位（采用国际单位）；9.设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。
2003年12月第一稿2004年12月修改2005年12月第二次修改2007年1月第三次修改2009年1月第四次修改摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。
伴随着齿轮制造技术的提高和对其传动性能、精度、寿命等方面的要求越来越高，齿轮检测技术一直在不断的研究和提高。
本文介绍一种基于采用测量头直线运动轨迹做基准在位测量大齿轮渐开线齿形误差方法，采用机械、光电、计算机一体化设计的一种仪器。
实训三 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定（2学时）【实训目的】1. 掌握应用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. 通过测量和计算，巩固有关齿轮各参数之间的相互关系和渐开线特性的知识。
【实训内容】1. 测量和计算渐开线标准和变位直齿圆柱齿轮的主要参数；2. 找出相对标准齿轮而言，变位齿轮齿形变化的主要表现在什么地方。
【实训设备和工具】1. 被测齿轮两个，齿数各为奇数、偶数；2. 公法线千分尺；3. 游标读数精度为0.02mm 的游标卡尺；4. 机械设计手册；5. 学生自备计数器及纸、笔等文具。
【实训原理和步骤】原理：1. 测定模数m 和压力角α如图3—1所示，当量具的测足在被测齿轮上跨过k 个齿时，其公法线长度为图3—1 测量公法线尺度W K =(k-1)p b +s b同理，跨过k+1个齿时，其公法线长度为W K+1=kpb+sb所以W K+1- W K=p b（1）又因p b=πm cosα所以 m=pb/πcosα=( W K+1- W K)/ πcosα（2）式中：p b——被测齿轮的基圆齿距，mm；α——齿轮分度圆压力角，（°）；m——被测齿轮模数，mm。
式中压力角α可能是15°，也可能是20°（我国常用的压力角为20°）。
此外，在汽车、航空工业中（或欧、美齿轮标准中）还有采用α=22.5°或α=25°。
计算时应该分别将不同的压力角值代入式（2）进行计算，计算出多组α、m值，其中最接近标准模数数值的一组m和α，即为所求齿轮的模数和压力角。
为了使量具的测足能保证与齿廓的渐开线部分相切，所需的跨齿数k不能随意定。
它受齿数、压力角和变位系数等多种因素的影响，实验时可初步参照实验表1确定。
2.测定变位系数x被测齿轮也许是变位齿轮，此时还需确定变位系数x。
首先将被测齿轮跨过k个齿时的公法线长度的测量值W K与理论计算值W‘K相比较。
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）设计目的1、综合运用所学过的机械、传感器、电路和编程软件等知识完成设计题目2、提高查阅相关资料的能力3、熟悉一个简单机械机构和检测系统的设计流程设计要求本设计主要内容是对传统单盘式渐开线齿轮检查仪的机械式测量和指针式显示进行改进，用传感器测量，单片机进行处理显示的小型检测控制系统设计。
设计过程一、序言齿轮是各种机械设备中经常用到的一种重要的传动零件。
由于科学技术和生产的发展，对其工作精度的要求也愈来愈高，为此，对齿轮这一传动件的设计、制造和测试等提出了更高的要求。
由于渐开线圆柱齿轮具有许多优点，所以，在齿轮传动中用得十分广泛，因此对其渐开线是否合格的检测就显得很重要，渐开线齿轮齿形误差的测量对象是齿轮的齿侧轮廓。
研究齿轮渐开线检查仪的检查结果，对提高工厂齿轮生产有很大影响。
依照仪器的主要移动方法（测量端沿渐开线的相对移动）渐开线齿轮检查仪可分为两种：单盘式和万能式。
单盘式渐开线齿轮检查仪的主要优点就是它的构造和操作比较简单，由此得到下列的良好性质:（1）操作的安全性和可靠性高；（2）调整和运输简单，不熟练的人员也可操作；（3）由于简单而可能达到预期的准确度；（4）使用单位可以自行修理。
仪器有测量端：在操作时利用锐角的锋口。
这种测量端的构造使得检查时不会累积渐开线的偏差，而当它和测量齿轮接触时，能观察到渐开线上任意一点的实际偏差。
这对齿轮切削工艺的深入分析和研究特别重要，齿轮切削刀具齿形的测量，普通只能在带锐角锋口的测量端的渐开线检查仪上才有可能。
另外，渐开线检查仪不仅适用于齿轮生产上的测量，而且小心的调整后，也可用来测定测量用的齿轮及盘形的齿轮切削刀具的齿形。
所以本次设计的既是单盘式渐开线齿轮检查仪机构及其信号检测。
二、齿轮渐开线检查仪机构工作原理接触圆盘和被测齿轮制件装在同一轴杆上，彼此之间没有任何相对运动。
圆盘的直径等于基圆直径，被测的渐开线即从基圆开始。
围绕着被测齿轮中心转动的圆盘，沿直尺滚动时不产生滑动。
在上述条件下，直尺上的某一点即是从齿轮基圆上的一点开始沿其渐开线运动。
在测量时，在读数范围内，读数器数值上下浮动。
若被测齿轮的齿形和理论的渐开线相符合时，则数值在很小的范围内波动或几乎不波动。
反之，读数波动非常大。
仪器不能用来测量基圆和齿根圆之间的非线性部分。
这种齿形部分为齿数少的或基本齿形角小的齿轮所具有。
这种齿形部分为齿数少的或基本齿形角小的齿轮所具有。
三、齿轮渐开线检查仪机构说明及操作程序仪器的基础为带有纵横两对轨道的T型基座（附图一），安装直尺14和指示系统16、17及18的横支架13，靠丝杆11和步进电机12沿横轨26移动，除了和横支架一起的主要移动外，直尺14还可利用螺丝15进行和支架为独立的微小移动，该移动的意义在下面叙述。
指示系统有装在轴18上的杠杆16和17，以及电感传感器20和相关电路及LED显示器21组成，轴由支臂19固定。
杠杆16要和转轴一起移动，且根据被测的齿形高度安装。
有螺母22将测量端23固定在杠杆16上，直尺14的工作面应和测量端锋口位于同一平面上。
图1表示测量端的工作图，而图2则更详细的表示杠杆16和测量端23固定的情形。
横支架上有指针24，作为安装指示系统时，使它位于纵向轨道和制件轴杆的中心位置的标记。
（图1）仪器在开始工作之前，必须将仪器水平地安装在基座上，没有摆动和振动。
当调整仪器进行检查某项制件时，根据图4选择和被测制件模数相当的测量端23（图3、图5）。
将它插入杠杆16内，并选择适当尺寸的接触基圆盘，用螺母5将它固定在转轴4上，杠杆16根据被测齿形的高度安装于轴18上。
测量端的锋口被安装在和直尺14工作面的同一平面后，即由螺母22将测量端固定住，且用步进电机2和螺丝杆1的转动使纵支架离开直尺，而横支架则使指针24放在中心位置。
（图2）利用螺母将两个垫圈中的被测制件固定在轴套9以后，即以轴套内的锥孔插入轴杆。
图3表示接触基圆盘和制件安装上后的整套轴杆装配图。
（图3）在基圆盘和制件安装上以后，驱动步进电机2使纵支架沿纵向移动，使接触基圆盘和直尺14接触，直至弹簧25尚未达到完全压缩的状态。
当接触基圆盘靠近直尺时，应特别小心，务使测量端进入被测齿的空间部分，而不致和齿顶接触，否则会引起测量端的折断或使整个指示系统发生相当大的变形，而导致仪器不能使用。
上述测量端对齿的安装方法应使用于齿数少的制件，因为它的基圆比齿根圆大得多，也即后者在基圆之内。
假使被测制件的齿数较多时，即基圆位于齿根圆之内，而当测量端锋口移动到基圆平面上时，则它将进入两齿间的齿隙底部，而使测量端折断。
在这种情况下，应用横支架13的移动，将测量端好制件的轴线相对的移开。
当接触基圆盘靠近直尺时，即转动螺母15，使直尺向需要的方向移动，直尺测量端和被测制件的齿形接触，且使直尺横向移动带动基圆转动时不发生滑动为止。
此后使渐开角（指针7）指示在刻度8的零度上，且驱动步进电机12，使测量端横向滑动，直至测量端到齿顶，也就是说直至制件将转到被测齿形的全部渐开角为止。
在上述情况下，测量端和齿接触时，建议用手轻轻扶住测量端，以免指示系统受到严重的振动。
显示系统的示值就是被测齿行对理论渐开线的偏差值。
检查齿形时，建议从齿根向齿顶测定，以免测量端的锋口把齿形划破。
检查齿的另一个齿面时，可以将制件反过来安装在轴杆上，且按上述方法进行测量。
用手轮调零后，测头进入齿轮渐开线范围内，用步进电机驱动丝杠，带动横支架运动，磁阻式步进电机由于其结构简单，性能可靠，分辨率高，价格合理等优点，适合作为本机构的驱动电机。
驱动步进电机的输出轴通过联轴器(型号为YL7)与丝杠联结。
表一：所选步进电机基本参数如下：YL7型联轴器的主要参数为：许用转数：4800 r/min 轴孔直径：30、32、35、38轴孔长度：82mm 公称转矩：160 N*m螺栓：4*M10 质量：5.66 Kgm转动惯量：0.029Kg* 2四、滚珠丝杠副的计算1、初步确定滚珠丝杠副的参数 （1）滚珠直径D ω根据JB/T17587.2-1998查得导程h P 取5 mm滚珠直径D ω=（0.6—0.66）*h P =0.64*h P =0.64*5=3.2 mm （2）初步确定螺旋升角λ和公称直径0d 取丝杠传动效率为95%即η=()tan tan λλρ+’=95% ρ’为摩擦角且取tan ρ’=0.003代入上式可得：λ=03.27而λ=arctanhd P π将λ值代入此式得： 0d =27.94 mm查表取0d 为32 mm 2主要参数的确定（1） 滚珠丝杠副可承受的最大轴向力【1】不发生弯曲变形时，丝杠可承受的最大轴向力1P1P =212ak l EI π------------------------------------------------------1 式中： 1k 为支撑系数取0.25E=2.1*510 MPa 为材料的纵向弹性模量 I=42d 64π为丝杠的最小断面惯性矩2d 为滚珠丝杠螺纹底径， 2d ≈0d —D ω=32—3.2=28.8 mm a l 为支撑长度取450 mm将上述数据代入1式可得1P =1.02*510*4122ak d l =86633 N按计算结果的60%确定许用轴向力[]P[]P =1P *0.6=51979.6 N【2】允许拉伸或压缩变形下可承受的最大轴向力2P查表可知2P =82000 N（2） 临界转速的确定 【1】计算方法为：c N =式中：2k 为支撑系数取1.875 b l 为支撑长度取600 mm g 为重力加速度（9.8 m/s ）γ=7.85*610- Kg/3mm 为材料的比重A 为丝杠最小截面积 将常数代入，得临界速度为：c N =1.22*710*2222bk dl =3440 r/min按计算结果的80%确定临界转速 故临界转速为3440*80%=2752 r/min【2】另外，临界转速还要满足0d * c N ≤70000即c N ≤070000d =7000032=2187.5 r/min 综上，临界转速取【1】【2】中较小值∴c N 为2187.5 r/min（3） 滚珠丝杠副的刚性【1】丝杠的刚性因为机构中的丝杠为一端固定，一端铰支丝杠的刚度S K = a *l A E =1.65* 510* 22ad l 代入相关数值可得S K =3*510 N/mm【2】支撑轴承的刚度B Kaa3B F K δ=----------------------------------------------------2式中：a F =1.03*i*z*D ω为轴承预紧力查表计算为227 N （i 为滚珠排数，z 为滚珠数） a δ为轴承轴向弹性位移有：2a a 22a 0.002sin *sin F Z D δ⎡⎤=⎢⎥∂∂⎣⎦----------------------------3其中：∂为接触角取07.2a D 为滚动体直径查表为3.500mm将上述数据代入3式得a δ=0.005mm再将相关数据代入2式得 支撑轴承刚性aa3B F K δ==11760 N/mm3滚珠丝杠副寿命的计算 （1） 在轴向复合下的寿命计算 查表得其额定动载荷a C =13167 N寿命转数L=36a a *10f *C F ω⎡⎤⎢⎥⎣⎦（转） 其中f ω为一定工作条件下的负荷系数，取1代入得L=1.95*1110（转）（2） 在一定转速下的寿命时间h Lh 60nLL =其中n 为转速取2000 r/min 代入得 h L =1625000 h(3)在达到回转距离时的运行寿命s Lhs 64*10P L =其中h P =5mm 为导程代入得 s L =20mm五、齿轮渐开线检查仪机构误差分析在仪器工作时，必须小心精细地处理：没有震动、冲击、颠簸、受大力等。
