07互换性实验指导书定稿6.21(修改)(6)

实验四 齿轮误差测量

实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 实验部分一：齿厚测量 一、实验目的

1、掌握用齿厚游标卡尺测量齿厚的原理及其方法； 2、复习齿厚偏差?Es对圆柱齿轮传动的意义，并练习查表。

二、实验内容

用齿厚游标卡尺测量分度圆齿厚并根据分度圆齿厚偏差合格条件判断其合格性。

三、实验原理、方法和手段

齿厚偏差?Es是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。对于斜齿轮是指法向齿

厚。控制齿厚偏差?Es是为了保证齿轮传动中所必须的齿侧间隙。将垂直游标尺定在分度圆弦齿

高上，水平游标尺即可量出分度圆弦齿厚。

齿轮在分度圆处的弦齿高h与弦齿厚S的公称值按下式计算：

?z?90???齿顶圆实际直径偏差h?m??1??1?cos ???z??2?2?S?m?z?sin90? z四、实验组织运行要求

以学生自主训练为主的开放模式组织教学。

五、实验条件

齿厚游标卡尺、普通游标卡尺、被测齿轮

被测齿轮参数：m=3，z=30，α=20°，公差标注9－8－8FJ，Ess＝－80μm，Esi＝－200μm 齿轮分度圆齿厚可用图4-1所示的齿厚游标卡尺测量。该卡尺分度值为0.02mm，能够测量模数为1-26mm齿轮。这种卡尺是由两个游标卡尺组合而成。主卡尺1用于测量分度圆弦齿厚，副卡尺2用于保证主卡尺两测量点与齿廓在分度圆处相接触（即定出齿顶圆到被测分度圆之间的距离）。

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图4－1齿厚游标卡尺测量

六、实验步骤

1、用外径千分尺测出实际齿顶圆直径（要求齿数为偶数）。

2、计算被测齿轮在分度圆处的弦齿高h和弦齿厚s值；将副卡尺2调到h值，锁紧。

3、先将主卡尺两测量点调开一段距离，使副卡尺测量端与齿顶圆接触。然后，微调主卡尺游标，使两测量点与齿廓接触，即可由主卡尺上读得弦齿厚的实际尺寸。注意：在调主卡尺游标时，用力不得过大，否则副卡尺量脚将脱离齿顶造成较大的测量误差。

4、在齿轮圆周上每隔90测量一次，分别用实测齿厚减去公称齿厚S即为各齿的齿厚实际偏差?5、判断所测项目是否满足合格条件？并作出结论。合格条件：

Es。

Esi??Es?Ess

用齿厚游标卡尺测量齿厚，由于测量的是分度圆弦齿厚，而不是分度圆齿厚（弧长），这种测量方案偏离了齿厚偏差?Es的定义要求，从而使这种测量方法存在概念上的测量误差，加上仪

器本身的精度有限以及受到作为基准的直径误差和径跳误差的影响，所以仅适用于测量精度较低或模数较大的齿轮。

七、思考题

1、测量齿厚偏差?Es的目的是什么？

2、齿厚的测量精度与哪些因素有关？

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贵州大学实验报告

学院： 专业： 班级：

姓名 实验时间 实验项目名称 实验目的 实验内容 实验原理 实验步骤 仪器名称 实 验条被测件 齿轮 模数m

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学号 指导教师 实验组 成绩 分度值（mm） 齿数z 齿形角α 公差标注 测量范围（mm） 齿厚极限偏差（μm） Ess Esi 被测齿轮公称齿厚（S）和弦齿高（h）计算： S?m?z?sin实验条件 90?? mm z?z?90???齿顶圆实际直径偏差h?m??1??1?cos ???z??2?2? = mm 被测齿序号 测得齿厚（mm） 齿厚偏差△Es（μm） 实验数据 1 2 3 4 实验 总结 指导教 师意见 签名： 年 月 日

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实验部分二：齿轮公法线平均长度偏差及公法线长度变动测量 一、实验目的

1、掌握公法线长度测量的基本方法；

2、加深理解公法线平均长度偏差ΔEw及公法线长度变动ΔFw两项指标的意义。

二、实验内容

用公法线千分尺测量齿轮的公法线，并根据公法线平均长度偏差及公法线长度变动两项指标判断其合格性。

三、实验原理、方法和手段

利用公法线千分尺的两平行平面与齿轮两非同名齿廓相切，通过测量出两切点的距离即为齿轮的公法线。

四、实验组织运行要求

以学生自主训练为主的开放模式组织教学。

五、实验条件

公法线千分尺、被测齿轮

被测齿轮参数：m=4.5，z=24，α=20°，ζ＝0，公差标注9－8－8FJ，

Ess＝－100μm，Esi＝－250μm，Fr=100μm，Fw=56μm

图4-2为公法线千分尺测量示意图，该量具的结构、使用方法及读数原理同普通千分尺，只是测量面制成盘形，以便于伸入齿间进行测量。

公法线长度Ｗ是指基圆切线与齿轮上两异名齿廓交点间的距离。

公法线平均长度偏差ΔEw:是指在齿轮一周范围内，公法线长度平均值W与公称值Ｗ之差，即：Δ

Ew = W－W。

由图4－2知，当被测齿轮齿厚发生变化时，公法线长度也相应发生变化。因此公法线平均长度偏差ΔEw是评定齿侧间隙的一个指标，取公法线长度平均值是为消除运动偏心对公法线长度的影响。

公法线长度变动ΔFw：是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值Wmax与最小值Wmin

之差，即:Δ

Fw = Wmax－Wmin。该项指标影响齿轮运动的准确性。

公法线测量可采用具有两个平行测量面，且能插入被测齿轮相隔一定齿数的齿槽中的量具或仪器，如公法线千分尺、万能测齿仪等。在大批量生产中，还可以采用公法线极限量规进行测量。

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