实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定一.实验目的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.通过测量和计算,熟练掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质的知识。二.设备和工具1.齿轮一对(齿轮为奇数和偶数的各一个);2.游标卡尺(游标读书值不大于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的基本参数有:齿数z,模数m,压力角ɑ,齿顶高系数ha,顶隙系数c,变位系数x。**本实验是用游标卡尺来测量齿轮,并且通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理和方法如下:1.确定齿轮的模数m和压力角ɑ。标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下:如图3-1所示,若卡尺跨n个齿,其公法线长度为:ln=(n-1)pb+sb同理,若卡尺跨n+1个齿,其公法线长度则应为:ln1=npb+sb所以ln1-ln=pb………………………………………………(3—1)又因pb=pcosа=πmcosа所以m=pb/πcosа……………………………………………(3—2)式中pb为齿轮基圆周节,它由测量得的公法线长ln和ln1代表式(3—1)求得。压力角а可能是15°,也可能是20°,固分别用15°和20°代入式(3—2)算出两个模数,取其模数最接近标准值的一组m和а,即为所求齿轮的模数和压力角。为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切,所需的跨齿数n按下式计算:n=Z+………………………………………………………(3—3)或直接由下表查出zn12--18219--27328--36437--45546--54655--63764--7282.确定齿轮的变位系数x根据基圆的的齿厚公式pb=scosа+2rbinvа=m(π/2+2xtgа)cosа+2rbinvа得x=(sb-π/2-zinva)/2tga…………………………………………(3—4)mcos式中sb可由以上公法线长度公式求得,即sb=ln1-npb…………………………………………………(3—5)将式(3—5)代入式(3—4)即可求出变位系数x.**3.确定齿轮的齿顶高系数ha和顶隙系数c(本实验不考虑齿顶降低系数)。根据齿轮齿根高的计算公式hf=mzdf2*…………………………………………………(3—6)hf=m(ha+c-x)………………………………………(3—7)式(3—6)中df为齿根圆直径,其测法见下文。设df已知,则在式(3—7)中,只有**ha、c未知,将两系数的两组值分别代入式(3—7),则使等式最接近成立的一组值为*所求值。df求法如下:当被测齿轮的齿数为偶数时,可用卡尺直接测得齿根圆直径df。如果齿数为奇数,则应先测量出齿轮孔直径dk,然后再测量轴孔到齿根的距离Hf,如图3—2所示,则df=dk+2Hf四、步骤和要求1.直接数齿轮的齿数z。2.由式(3-3)计算或查表得测量时卡尺的跨齿数n。3.测量公法线长度ln,ln1和hf及齿根圆直径df,读书精度到0.01mm。注意,每个尺寸应测量三次,记入实验报告附表,取其平均值作为测量结果。4.逐个计算齿轮的参数,记入实验报告附表。五、思考题1.通过两个齿轮的参数测定,试判别该齿轮能否相互啮合。如能,则进一步判别它们的传动类型是什么2.在测量齿根圆直径df时,齿数为偶数和奇数的齿轮在测量方法上有什么不同测量齿轮公法线长度是根据渐开线的什么性质4.如何分析跨赤数n的计算公式(3-3)机械原理实验报告实验名称:渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定指导老师:学生姓名:学号:组别:成绩:实验日期:年月日一、参数测定与计算齿轮编号测量数据齿数z跨齿数n测量次数n齿公法线长1nn+1齿公法线长1n+1123平均值123平均值孔径dkHfdf计算数据基圆周节pb模数m压力角α齿顶高系数ha*顶隙系数c基圆齿厚sb分度圆直径d变位系数x