湖南长庆机电科教有限公司CQC—B-1-CQC-B渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验仪一、用途1.用于渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定；2.用于渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动的演示；3.用于变位齿轮传动类型及啮合参数的确定。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，齿轮轴1的轴颈上可分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮轴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、、ha*、c*，其中m、、ha*、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。湖南长庆机电科教有限公司CQC—B-2-（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：20.5cot180xkz②测量公法线长度kW和1kW。③确定模数m、压力角：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)kbbWkps1kbbWkps所以1cosbkkpWWm式中因一般只为20或15，m应符合标准模数系列，由此可试算确定齿轮的模数m和压力角。（2）通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径df，确定齿顶高系数ha*和顶隙系数c*：a）偶数齿齿轮b）奇数齿齿轮图3齿轮da与df的测量湖南长庆机电科教有限公司CQC—B-3-偶数齿齿轮的da、df可直接用游标卡尺测得，如图3（a）示。奇数齿齿轮的da、df须间接测量，如图3（b）示。da=D+2H1df=D+2H2则：h=（da－df）/2=H1－H2对于标准齿轮h=（2ha*+c*）m，分别将ha*=1、c*=0.25（正常齿制）或ha*=0.8、c*=0.3（短齿制）代入，若等式成立，即可确定齿轮是正常齿或是短齿，进而确定ha*、c*。若等式都不成立，则齿轮是变位齿轮，再根据等式接近成立的原则，可确定齿轮是正常齿还是短齿，进而确定ha*、c*。（3）计算变位系数x：标准齿轮的公法线长度kW=mcos[(k－0.5)π+zinv]变位齿轮的公法线长度kW=mcos[(k－0.5)π+zinv]+2xmsin若测得kW与计算值kW相等，则x=0，该齿轮为标准齿轮；若kW≠kW，则齿轮为变位齿轮，变位系数x：coskkWWxzm（4）计算不根切的最小变位系数xmin：要保证变位齿轮不产生根切，应满足：min(*)2amzhxmsin2α标准齿轮不根切的最小齿数为：min22*sinahz所以：minminmin*()/axhzzz3.渐开线齿轮啮合传动过程湖南长庆机电科教有限公司CQC—B-4-图4渐开线齿轮的啮合过程一对渐开线齿轮啮合传动，其理论啮合线是两基圆的内公切线N1N2，其实际啮合线是两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段21BB（见图4），两轮轮齿在B2点开始进入啮合，接触点为从动轮的齿顶圆齿廓与主动轮齿根部位齿廓。随着传动的进行，两齿廓的啮合点将沿着主动轮的齿廓，由齿根逐渐移向齿顶；沿着从动轮的齿廓，由齿顶逐渐移向齿根。当啮合进行到B1点时，两轮齿廓即将脱离啮合。为使两轮能够连续啮合传动，实际啮合线21BB长度应大于（至少等于）齿轮的法向齿距Pn（亦即基节Pb）。重合度εa：21/1abBBP4.变位齿轮传动类型及啮合参数的确定原理。按照相互啮合的两齿轮变位系数和（x1+x2）值的不同，可将变位齿轮传动分为三种基本类型：（1）x1+x2=0，且x1=x2=0即标准齿轮传动。（2）x1+x2=0，且x1=-x2≠0称等变位齿轮传动，又称高度变位齿轮传动，亦称零传动。（3）x1+x2≠0，称不等变位齿轮传动，又称角度变位齿轮传动。其中：①x1+x2＞0，称正传动；②x1+x2＜0，称负传动。湖南长庆机电科教有限公司CQC—B-5-外啮合直齿圆柱齿轮传动的几何参数计算公式名称符号标准齿轮传动变位齿轮传动零传动正传动、负传动变位系数xx1=x2=0x1+x2=0x1=-x2≠0x1+x2≠0分度圆直径dd=mz基圆直径dbdb=mzcos啮合角=12122()tanxximinvzz中心距a、a’12()...
