7.11.1實驗目的
在生產中,為修配齒輪,必須對原有齒輪進行測繪,確定其基本參數。這些基本參數可以通過利用遊標卡尺、公法線千分尺測量得到的數據再根據漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的公式計算出來。
(1)加深理解漸開線的性質、方程及漸開線直齒圓柱齒輪基本參數與幾何尺寸間的關係。
(2)掌握使用遊標卡尺、公法線千分尺和齒輪卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪幾何參數的方法。
(3)掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪與變位齒輪的判別方法。
(4)通過該測量實驗,加深對漸開線齒輪參數相互關係及齧合原理的理解。
7.11.2實驗設備和工具
(1)漸開線齒輪測定及齧合傳動實驗儀。
(2)自備常用繪圖工具、草稿紙、計算器。
7.11.3實驗原理
決定漸開線齒輪幾何尺寸的是其基本參數:齒數z、模數m、壓力角α、齒頂高係數h*a、頂隙係數c*和變位係數x等。其中模數m、壓力角α、齒頂高係數h*a、頂隙係數c*為國家標準中規定的標準值。
7.11.3.1模數m的確定
由漸開線性質可知:同一基圓上任意兩條漸開線(不論是同向的還是反向的)沿公法線 的對應點之間的距離處處相等。
7.11.3.2跨齒數n的確定
7.11.3.3變位係數x的確定
7.11.4實驗方法和步驟
(1)選擇漸開線標準直齒圓柱齒輪和變位齒輪各一對,其中至少一個齒輪的齒數為奇數;
(2)數出齒輪齒數z
(3)測量公法線長度Wn、Wn+1
①選定跨測齒數n。
②查表或計算。計算時,壓力角α取20°(或15°)然後圓整成正整數。
③測量公法線長度時必須使公法線千分尺的兩個卡腳與輪齒的漸開線齒廓相切,且使切點位於輪齒的中部附近,因為對於標準齒輪是按切點正好位於分度圓上的情況導出跨齒數公式的。
④對於跨測齒數n,如果跨測齒數過多,則卡腳可能與輪齒的頂點形成不相切的接觸;如果跨測齒數太少,則卡腳尖點可能與輪齒齒根部非漸開線部分接觸,這兩種情況測得的數據都是不正確的。
(4)測量齒輪的齒頂圓和齒根圓直徑da、df。
①當齒輪的齒數為偶數時,可用遊標卡尺直接測出。
②當齒輪的齒數為奇數時,可用遊標卡尺分別測出齒輪的軸孔直徑d、孔壁到某一齒頂的距離H1和齒頂到某一齒根的距離H2。
(5)據所測齒輪參數確定齒輪的基本參數
①齒輪模數m、壓力角α,通過測量尺寸a′、da、df、sb驗證m、α並取標準值。
②齒頂高係數h*a、頂隙係數c*,由測量尺寸da、df確定h*a、c*並取標準值。
③計算齒輪幾何尺寸。