实验三 齿轮公法线长度偏差的测量

实验三齿轮公法线平均长度偏差与公法线长度变动测量一、目的要求1．熟悉公法线千分尺或公法线指示规的结构和使用方法。

2. 掌握公法线平均长度偏差ΔEwm与公法线长度变动ΔFw的测量方法。

3. 加深对公法线平均长度偏差ΔEwm与公法线长度变动ΔFw定义的理解。

二、测量原理公法线平均长度偏差ΔEwm是指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差，它反映齿厚减薄量。

其测量目的是为了保证齿侧间隙。

公法线长度变动ΔFw是指齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差，反映齿轮加工中切向误差引起的齿距不均匀性，故可用评定齿轮的运动精度。

测量公法线平均长度偏差时，需先计算被测齿轮公法线长度的公称值W，然后按W值组合量块，用于调整两量爪之间的距离。

沿齿圈一周每次跨过一定齿数进行测量，所得读数的平均值与公称值之差，即为ΔEwm值。

测量公法线长度变动时，按选定的跨齿数。

，使两量爪的测量平面分别与第1和第n齿的异名齿廓相切。

调节两量爪5、6的距离使指示表压缩约2圈，并将指针对零。

沿齿圈一周，进行测量，所得读数中的最大值与最小值之差，即为ΔFw值。

对于齿形角α=20°的直齿圆柱齿轮，公法线长度W和跨齿数n。

可用下式计算：W=m〔2．952（n-0．5）＋0．014z〕n= 19z＋0·5≈0·1l1z＋0·5式中，z—齿数；m—模数（mm）。

三、测量仪器测量仪器有公法线千分尺、公法线指示规。

图3－1所示的是用公法线千分尺和公法线指示规测量的示意图。

公法线指示规的两量爪之间的距离可通过开口套4在杯体2上移动来调整。

活动量爪6的位移通过1：2的杠杆传给指示表10。

指示表的分度值为0.005mm ，可测模数1～10mm、直径在450mm以内的中等精度齿轮。

图3－1 测量公法线长度的器具（a）公法线千分尺 (b) 公法线指示规1－钥匙；2－杆体；3－开口槽；4－开口套；5－固定量爪；6－活动量爪；7－卡规体；8－按钮；9－锁紧螺母；10－指示表四、测量步骤1．计算公法线长度公称值W和跨齿数。

实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析一、渐开线齿轮范成原理：一)、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程。

2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及其避免的方法。

3、分析比较标准齿轮和变位齿轮齿形和尺寸的异同点。

二)、实验仪器及工具1、齿轮范成仪（每人一台），绘图纸一张，透明纸一张。

2、铅笔、圆规、三角尺等（自备）。

三)、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。

加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。

刀具与轮坯在机床链作用下一方面作定传动比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样。

另一方面作径向进给运动并沿轮坯的轴向作切削运动，这样切出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的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。

现在用齿条渐开线（基因半径为无限大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮，那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线，即加工出的齿廓为渐开线齿廓．因为在实际加工时，我们看不清刀刃形成包络轮齿的过程，所以通过齿轮范成仪来表现这一过程，用铅笔将刀具刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到轮齿范成的过程。

在形成过程中，为了能形成被加工齿轮的径向间隙，刀具的齿顶高应加高。

即：h a=（h a*+c*）m，如图3－l所示。

四)、齿轮范成仪的构造及使用方法简介：范成仪构造如图3—2所示，由机座、扇形盘、旋纽、齿条刀、溜板、螺钉等组成。

机座上有二孔，扇形盘2可绕轴心转动，齿条刀安装在溜板上，当移动溜板时借助于齿轮齿条的传动迫使轮坯（扇形盘）上的分度圆与溜板上的齿条中线作纯滚动．齿条中线与分度圆上刻有数字，移动溜板时，可以看到它们一一对应，即表示齿轮分度圆在齿条中线上作无滑动滚动．松开螺钉可改变齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此齿条刀可固定在相对扇形盘的任一位置，如把齿条中线安装在扇形盘的分度圆相切的位置上，则可绘出标准齿轮的齿廓；当齿条中线安装在扇形盘的分度圆切线有一段距离时，（其移距值xm可在溜板两侧的刻度上直接读出），则可按变位值的大小和方向绘出各种正、负变位齿轮的齿廓。

实验三 齿轮公法线长度的测量（一） 实验目的（1）掌握测量齿轮公法线长度的方法。

（2）熟悉公法线平均长度偏差和公法线长度变动的计算方法，并理解两者的含义和区别。

（二） 实验内容（1）用公法线千分尺测量齿轮的公法线长度。

（2）根据测得值计算公法线平均长度偏差和公法线长度变动。

（三） 计量器具说明公法线长度可用公法线千分尺、公法线指示卡规和万能测齿仪等测量。

公法线千分尺应用最多。

如图3-1所示，它与普通外径千分尺相似，只是改用了一对直径为30mm 的盘形平面测头，其读数方法与普通千分尺相同。

图3-1 公法线长度测量（四） 测量原理公法线长度变动ΔF W 是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。

公法线平均长度偏差ΔF W 是指在齿轮一周范围内，公法线实际长度的平均值与公称值之差。

测量时，要求测头的测量平面在齿轮分度圆附近与左、右齿廓相切，因此跨齿数k 不是任取得。

当齿形角α=20°，齿数为z 时，取5.09+=z k 的整数（四舍五入）。

对于直齿圆柱齿轮，公法线长度的公称值W 可按下式计算：ααπαsin 2])5.0([cos xm zinv k m W ++-=式中：m ————被测齿轮模数；α————齿形角；z —————齿数；k —————跨齿数；x —————变位系数。

当α=20°，变位系数x = 0时，]014.0)12(476.1[z k m W +-=W 和k 值也可从表3-1中查出。

表3-1 直齿圆柱齿轮公法线长度的公称值（α=20°，m=1，x=0）（五）测量步骤（1）根据被测齿轮的α，m，z值，按上述公式计算或查表3-1确定被测齿轮的跨齿数k和公法线公称长度。

（2）用标准校对棒或量块校对所用千分尺的零位。

（3）用左手捏住公法线千分尺，将两测头伸入齿槽，夹住齿侧测量公法线长度，齿轮不动，左右摆动千分尺，同时用右手旋动千分尺套筒，使两测头合拢，直到手感到测头夹紧齿侧后，从千分尺的标尺上读数，此数即为公法线长度。

几何精度控制与应用实验报告班级____________________学号____________________姓名____________________机械制造及自动化2008年9月1日实验一轴孔测量实验报告班级_______________ 姓名_____________ 学号_____________ 成绩_____________ 实验日期________________________实验时间__________________一、实验目的二、实验内容（一）用立式光学比较仪测量轴2. 所测零件（1）按比例绘制所测零件图（2）测量数据处理及零件合格性的评定用作图法处理上表所得的数据。

结论（二）用内径百分表测量内孔1. 实验仪器2. 所测零件（1）按比例绘制所测零件图（2）测量数据处理及零件合格性的评定三、思考题1. 用立式光学比较仪测量轴属于什么测量方法？绝对测量和相对测量各有何特点？2. 用内径百分表测量内径属何种测量方法？3. 仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同？4. 如何根据所测数据判定尺寸精度或形位精度是否合格？实验二表面粗糙度测量实验报告班级_______________ 姓名_____________ 学号_____________ 成绩_____________ 实验日期________________________实验时间__________________一、实验目的二、实验内容（一）用双管显微镜测量表面粗糙度2. 画图说明光切法测量表面粗糙度的原理3. 所测零件（1）绘制所测零件图，按所给零件表面粗糙度要求选取取样长度和评定长度，填入下表中。

（2）测量数据处理及零件合格性的评定（二）用干涉显微镜测量表面粗糙度1. 实验仪器2. 画图说明干涉显微镜测量表面粗糙度的原理。

3. 所测零件（1）绘制所测零件图，按所给零件表面粗糙度要求选取取样长度和评定长度，填入下表中。

齿轮零件公法线长度偏差的测量
1实验目的
1. 了解齿轮参数测量常用的仪器及工作原理；
2. 掌握齿轮传动各项指标的测量方法及其综合评定。

2 实验仪器设备
1.公法线千分尺
2 实验内容及实验步骤
渐开线圆柱齿轮是机器、仪器中使用最多的传动零件，主要用来传递运动和动力。

对齿轮的使用要求可归纳为以下几个方面：
1 ）传递运动的准确性；2）传动的平稳性；3）载荷分布的均匀性；4）侧隙的合理性
因此，齿轮的综合测量应包含上述四个方面的内容。

本实验要求查出齿轮各项公差值，并通过测量齿轮的公法线长度评定齿轮零件侧隙的合理性。

实验步骤
(1) 根据齿轮几何参数及其要求选择合适的测量仪器。

(2) 了解测量仪器的构造和测量原理。

(3) 按仪器的测量方法进行齿轮公法线长度的测量。

(4) 分析齿轮测量结果，并将测量值与极限偏差值进行比较，判断所测量齿轮工件侧隙的合理性。

(5) 写出实验报告
齿轮公法线长度偏差的测量。

实验七齿轮测量实验71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fp t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pl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（F pmax）与最小齿距累积偏差（F pm®）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f pt和齿距累积总偏差F P,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—15mm。

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。