5.6.1 齿轮齿圈径向跳动量的测量
【知识目标】
1.了解齿轮齿圈径向跳动的定义。
2.了解齿圈径向跳动产生的原因。
3.了解齿圈径向跳动对齿轮传动精度的影响。
【技能目标】
1.能根据齿轮精度等级,正确查询齿轮的径向跳动公差。
2.能正确使用齿圈径向跳动检查仪测量齿轮径向跳动量。
(1)实验设备
①待测齿轮。
②齿轮径向跳动检查仪、千分表。
(2)实验内容
用齿圈径向跳动检查仪测量齿轮齿圈径向跳动误差。
(3)实验原理
齿圈径向跳动ΔFr 是在齿轮一转范围内,测头在齿槽于齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线的最大变动量。
齿轮的齿圈径向跳动测量方法有直接法和间接法两种。直接法的测量原理如图5.22所示。
直接法的测量仪器有齿圈径向跳动检查仪、万能测齿仪或普通的偏摆检查仪等。实验所采用的是齿圈径向跳动检查仪,如图5.23 所示。它由底座、锁紧螺钉、顶尖座、回转盘、立柱、千分表、提升手把及顶尖等组成。该仪器可测量模数为0.3~5 mm 的齿轮。为了测量各种不同模数的齿轮,检查仪备有不同直径的球形测量头。
间接法的测量仪器有齿轮单面啮合整体误差测量仪、万能齿轮测量机和三坐标测量机。
测量齿圈径向跳动误差时,测头应在齿高中部与齿面双面接触,故测量球或圆柱的直径d应按GB/Z 18620.2—2008 选取。
此外,齿圈径向跳动检查仪还备有内接触杠杆和外接触杠杆。前者呈直线形,用于测量内齿轮的齿圈径向跳动和孔的径向跳动;后者呈直角三角形,用于测量圆锥齿轮的齿圈径向跳动和端面圆跳动。
(4)实验步骤
①根据被测齿轮的模数,选择合适的球形测量头装入千分表测量杆的下端。
②将被测齿轮和心轴装在仪器的两顶尖上,拧紧锁紧螺钉。
③调整千分表位置,使千分表测量头位于齿槽的中部,调整千分表的零位,并使其指针压缩1~2 圈。
图5.22 测头的测量位置
图5.23 径向跳动检查仪外形图
1—底座;2,4—锁紧螺钉;3—顶尖座;5—回转盘;6—立柱;7—千分表;8—提升手把;9—顶尖;10—顶尖拨动手柄
④每测一齿,须抬起提升手把,使千分表的测量头离开齿面。逐齿测量一圈,并记录千分表的读数。
⑤处理测量数据,从GB/T 10095.2—2008 查出齿圈的径向跳动公差Fr,判断被测齿轮的合格性。
(5)思考题
①齿轮齿圈径向跳动是如何产生的?如何减小该跳动?
②齿轮齿圈径向跳动会对齿轮的运动精度产生什么样的影响?
5.6.2 齿轮公法线长度变动的测量
【知识目标】
1.了解齿轮公法线长度变动量的定义。
2.了解齿圈公法线长度变动量产生的原因。
3.了解齿圈公法线长度变动量对齿轮传动精度的影响。(www.daowen.com)
【技能目标】
1.能根据齿轮精度等级,正确查询齿轮的公法线长度变动公差。
2.能正确使用公法线千分尺测量齿轮公法线长度变动量。
(1)实验设备
①待测齿轮。
②齿轮公法线千分尺。
(2)实验内容
用齿轮公法线千分尺测量齿轮公法线长度量以及计算公法线平均长度偏差。
(3)实验原理
1)相关定义
公法线长度变动量ΔFW 是指齿轮一周范围内,实际公法线的最大长度与最小长度之差。
公法线平均长度偏差ΔEW 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。
2)直齿圆柱齿轮公法线公称长度的计算
直齿圆柱齿轮公法线公称长度的计算公式为
式中 m——被测齿轮的模数;
α——齿形角;
z——被测齿轮齿数;
k——跨齿数,k=αz/π+0.5,取成整数;
x——变位系数。
当α=20°,x=0 时,则
Wk 和k 值也可从表5.4 查出。
表5.4 m=1,α=20° 标准直齿圆柱齿轮公法线公称长度
续表
注:对其他模数的齿轮,则将表中的数值乘以模数。
公法线长度可用公法线指示卡规、公法线千分尺或万能测齿仪、万能工具显微镜等测量。公法线千分尺是在普通千分尺上安装两个平面测头,其读数方法与普通千分尺相同。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,如图5.24(a)、(b)所示。
图5.24 公法线千分尺
(4)实验步骤
①用标准校对棒或量块校对公法线千分尺的零位。
②按表5.4 选定的跨齿数k,用公法线千分尺沿齿圈逐齿测量公法线长度,并记录读数。
③计算公法线长度变动ΔFW。测量出的实际公法线长度中的最大值Wkmax与最小值Wkmin之差即为公法线长度变动ΔFW。
④计算公法线平均长度偏差ΔEW。求所有实测公法线长度的平均值Wka,该平均值与公称值Wk 之差即为公法线平均长度偏差ΔEW。
⑤根据被测齿轮的精度等级,判断其合格性。
(5)思考题
①齿轮公法线长度变动量是如何产生的?如何减小该变动量?
②齿轮公法线长度变动量会对齿轮的运动精度产生什么样的影响?
③为什么要考察齿轮的公法线平均长度偏差?其目的是什么?
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