齒輪測(cè)量方法.齒輪測(cè)量齒輪齒單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的測(cè)量一、目的熟悉測(cè)量齒輪單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的方法。加深理解單個(gè)齒距偏差與齒距累積總偏差的定義。二、內(nèi)容用周節(jié)儀或萬能測(cè)齒儀測(cè)量圓柱齒輪齒距相對(duì)偏差。用列表計(jì)算法或作圖法求解齒距累積總偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明單個(gè)齒距偏差fpt是指在分度圓上，實(shí)際齒距與公稱齒距之差（用相對(duì)法測(cè)量時(shí)，公稱齒距是指所有實(shí)際齒距的平均值）。齒距累積總偏差Fp是指在分度圓上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)之差的最大絕對(duì)值，即最大齒距累積偏差（Fpmax）與最小齒距累積偏差（Fpmin）之代數(shù)差。在實(shí)際測(cè)量中，通常采用某一齒距作為基準(zhǔn)齒距，測(cè)量其余的齒距對(duì)基準(zhǔn)齒距的偏差。然后，通過數(shù)據(jù)處理來求解單個(gè)齒距偏差fpt和齒距累積總偏差FP，測(cè)量應(yīng)在齒高中部同一圓周上進(jìn)行，這就要求保證測(cè)量基準(zhǔn)的精度。而齒輪的測(cè)量基準(zhǔn)可選用齒輪的內(nèi)孔、齒頂圓和齒根圓。為了使測(cè)量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)一致，以內(nèi)孔定位最好。用齒頂圓定位時(shí)，必須控制齒頂圓對(duì)內(nèi)孔的軸線的徑向跳動(dòng)。在生產(chǎn)中，根據(jù)所用量具的結(jié)構(gòu)來確定測(cè)量基準(zhǔn)。用相對(duì)法測(cè)量齒距相對(duì)偏差的儀器有周節(jié)儀和萬能測(cè)齒儀。用手持式周節(jié)儀測(cè)量圖1為手持式周節(jié)儀的外形圖，它以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)，指示表的分度值為0.005mm，測(cè)量范圍為模數(shù)3—15mm。周節(jié)儀有4、5和8三個(gè)定位腳，用以支承儀器。測(cè)量時(shí)，調(diào)整定位腳的相對(duì)位置，使測(cè)量頭2和3在分度圓附近與齒面接觸。固定測(cè)量頭2按被測(cè)齒輪模數(shù)來調(diào)整位置，活動(dòng)測(cè)量頭3則與指示表7相連。測(cè)量前，將兩個(gè)定位腳4、5前端的定位爪緊靠齒輪端面，并使它們與齒頂圓接觸，再用螺釘6緊固。然后將輔助定位腳8也與齒頂圓接觸，同樣用螺釘固緊。以被測(cè)齒輪的任一齒距作為基準(zhǔn)齒距，調(diào)整指示表7的零位，并且把指針壓縮1—2圈。然后，逐齒測(cè)量其余的齒距，指示表讀數(shù)即為這些齒距與基準(zhǔn)齒距之差，將測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表中。用萬能測(cè)齒儀測(cè)量萬能測(cè)齒儀是應(yīng)用比較廣泛的齒輪測(cè)量?jī)x器，除測(cè)量圓柱齒輪的齒距、基節(jié)、齒圈徑向跳動(dòng)和齒厚外，還可以測(cè)量圓錐齒輪和蝸輪。其測(cè)量基準(zhǔn)是齒輪的內(nèi)孔。圖1圖2圖2為萬能測(cè)齒儀外形圖。儀器的弧形支架 7可繞基座1的垂直軸心線旋轉(zhuǎn)，安裝被測(cè)齒輪心軸的頂尖裝在弧形架上，支架2可以在水平面內(nèi)作縱向和橫向移動(dòng)，工作臺(tái)裝在支架2上，工作臺(tái)上裝有能夠作徑向移動(dòng)的滑板4，借鎖緊裝置3可將滑板4固定在任意位置上，當(dāng)松開鎖緊裝置3，靠彈簧的作用，滑板4能勻速地移到測(cè)量位置，這樣就能進(jìn)行逐齒測(cè)量。測(cè)量裝置5上有指示表6，其分度值為0.001mm。用這種儀器測(cè)量齒輪齒距時(shí)，其測(cè)量力是靠裝在齒輪心軸上的重錘來保證（圖3）。測(cè)量前，將齒輪安裝在兩之間，調(diào)整測(cè)量裝置5，使球形測(cè)量爪位于齒度圓附近，并與相鄰兩個(gè)同側(cè)齒面接觸。選定任距作為基準(zhǔn)齒距，將指示表6調(diào)零。然后逐齒測(cè)量其余齒距對(duì)基準(zhǔn)齒距之差。

頂尖輪分一齒四、測(cè)量步驟用手持式周節(jié)儀測(cè)量的步驟（參看圖1）（1）調(diào)整測(cè)量爪的位置將固定測(cè)量爪2按被測(cè)齒輪模數(shù)調(diào)整到模數(shù)標(biāo)尺的相應(yīng)刻線上，然后用螺釘9固緊。圖32）調(diào)整定位腳的相對(duì)位置調(diào)整定位腳4和5的位置，使測(cè)量爪2和3在齒輪分度圓附近與兩相鄰?fù)瑐?cè)齒面接觸，并使兩接觸點(diǎn)分別與兩齒頂距離接近相等，然后用螺釘6固緊。最后調(diào)整輔助定位腳8，并用螺釘固緊。（3）調(diào)節(jié)指示表零位以任一齒距作為基準(zhǔn)齒距（注上標(biāo)記），將指示表7對(duì)準(zhǔn)零位，然后將儀器測(cè)量爪稍微移開輪齒，再重新使它們接觸，以檢查指示表示值的穩(wěn)定性。這樣重復(fù)三次，待指示表穩(wěn)定后，再調(diào)節(jié)指示表7對(duì)準(zhǔn)零位。4）逐齒測(cè)量各齒距的相對(duì)偏差，并將測(cè)量結(jié)果計(jì)入表中。5）處理測(cè)量數(shù)據(jù)齒距累積誤差可以用計(jì)算法或作圖法求解。下面以實(shí)例說明，1）用計(jì)算法處理測(cè)量數(shù)據(jù)為計(jì)算方便，可以列成表格形式（表1）。將測(cè)得的單個(gè)齒距相對(duì)偏差（fpt相對(duì)），記入表中第二行。根據(jù)測(cè)得的fpt相對(duì)，逐齒累積，計(jì)算出相對(duì)齒距累積偏差（nfpt相對(duì)），記1入第三行。計(jì)算基準(zhǔn)齒距對(duì)公稱齒距的偏差，因?yàn)榈谝粋€(gè)齒距是任意選定的，假設(shè)它對(duì)公稱齒距的偏差為K，以后每測(cè)一齒都引入了該偏差K，K的值為各個(gè)齒距相對(duì)偏差的平均值，按下式計(jì)算：nfpt相對(duì)／Z＝6＝0.5（μm）K＝112式中 Z—齒輪的齒數(shù)。按齒輪序號(hào)計(jì)算K的累加值nK，計(jì)入表中第四行。由第三行減去第四行，求得各齒的絕對(duì)齒距累積偏差（FP絕對(duì)），計(jì)入第五行。FP絕對(duì)按下式計(jì)算：FP絕對(duì)＝nfpt相對(duì)－nK1第五行中的最大值與最小值之差，即為被測(cè)齒輪的齒距累積總偏差Fp，即Fp＝＋3―（―8.5）＝11.5（μm）從GB/T10095.1－2001查出齒距累積總公差Fp，判斷被測(cè)齒輪的適用性。表 1（μm）一 二 三 四 五齒單個(gè)齒距相對(duì)齒距齒序與平絕對(duì)齒距均序相對(duì)偏差累積偏差累積偏差值的乘積nnfpt相對(duì)nfpt相對(duì)－fpt相對(duì)nk11nK1001×0.5＝－0.50.52－1－12×0.5＝1－23－2－33×0.5＝－4.51.54－1－44×0.5＝2.－65＋2－65×0.5＝－8.52.56＋3－36×0.5＝3－67＋2－17×0.5＝－4.53.58＋3＋28×0.5＝4－29＋2＋49×0.5＝－0.54.510＋4＋810×0.5＝＋3511－1＋711×0.5＝＋1.55.512－1＋612×0.5＝06n6Kfpt相對(duì)/Z0.5112Fp 3 (8.5) 11.5(m)各齒距相對(duì)偏差分別減去K值，其中最大的絕對(duì)值，即為被測(cè)齒輪的單個(gè)齒距偏差（fpt）2）用作圖法處理測(cè)量數(shù)據(jù)：以橫坐標(biāo)代表齒序，縱坐標(biāo)代表上例第三行內(nèi)的相對(duì)齒距累積誤差，繪出如 圖4所示的折線 。連接折線 首末兩點(diǎn)的直線作為相對(duì)齒 距累積誤差的坐標(biāo)線。然后， 從折線的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)分 別作平行與上述坐標(biāo)線的直線。這兩條平行直線間在縱坐標(biāo)上的距離即為齒距累積總偏差 FP。用萬能測(cè)齒儀測(cè)量的步驟1）擦凈被測(cè)齒輪，然后把它安裝在儀器的兩頂尖上。2）調(diào)整儀器，使測(cè)量裝置上兩個(gè)測(cè)量爪進(jìn)入齒間，在分度圓附近與相鄰兩個(gè)同側(cè)齒面接觸。3）在齒輪心軸上掛上重錘，使輪齒圖4緊靠在定位爪上。4）測(cè)量時(shí)先以任一齒距為基準(zhǔn)齒距，調(diào)整指示表的零位。然后將測(cè)量爪反復(fù)退出與進(jìn)入被測(cè)齒面，以檢查指示表示值的穩(wěn)定性。5）退出測(cè)量爪，將齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一齒，使兩個(gè)測(cè)量爪與另一對(duì)齒面接觸，逐齒測(cè)量各齒距，從指示表讀出單個(gè)齒距相對(duì)偏差（fpt相對(duì)）。6）處理測(cè)量數(shù)據(jù)（同前述方法）。（7）從GB/T10095.1－2001查出齒輪齒距累積總公差Fp，判斷被測(cè)齒輪的適用性。思 考 題用周節(jié)儀和萬能測(cè)齒儀測(cè)量齒輪齒距時(shí)，各選用齒輪的什么表面作為測(cè)量基準(zhǔn)？哪一種較好？測(cè)量齒距累積總偏差Fp與單個(gè)齒距偏差fpt的目的是什么？若因檢驗(yàn)條件的限制，不能測(cè)量齒距累積總偏差Fp，可測(cè)量哪些項(xiàng)目來代替？齒輪齒圈徑向跳動(dòng)測(cè)量一、目的熟悉測(cè)量齒輪徑向跳動(dòng)的方法。加深理解齒輪徑向跳動(dòng)的定義。二、內(nèi)容用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀測(cè)量齒輪齒圈徑向跳動(dòng)。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明齒輪徑向跳動(dòng)Fr為計(jì)量器測(cè)頭（圓形、圓柱形等）相繼置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。檢查中，測(cè)頭在齒高中部附近與左右齒面接觸。即Frrmaxrmin。（見圖1）。齒圈徑向跳動(dòng)誤差可用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀、萬能測(cè)齒儀或普通的偏擺檢查儀等儀器測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)采用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀來測(cè)量，（圖2）為該儀器的外形圖。它主要由底座1、滑板2、頂尖6、調(diào)節(jié)螺母7、回轉(zhuǎn)盤8和指示表10等組成，指示表的分度值為0.001mm。該儀器可測(cè)量模數(shù)為0.3—5mm的齒輪。為了測(cè)量各種不同模數(shù)的齒輪，儀器備有不同直徑的球形測(cè)量頭。按機(jī)標(biāo)JB179—81規(guī)定，測(cè)量齒圈徑向跳動(dòng)誤差應(yīng)在分度圓附近與齒面接觸，故測(cè)量球或柱的直徑d應(yīng)按下述尺寸制造或選取。d＝1.68m式中 m—齒輪模數(shù)（mm）。此外，齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀還備有內(nèi)接觸杠桿和外接觸杠桿。前者成直線形，用于測(cè)量?jī)?nèi)齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)和孔的徑向跳動(dòng)；后者成直角三角形，用于測(cè)量圓錐齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)測(cè)量圓柱齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)。測(cè)量時(shí)，將需要的球形測(cè)量頭裝入指示表測(cè)量桿的下端進(jìn)行測(cè)量。圖1 圖2四、測(cè)量步驟根據(jù)被測(cè)齒輪的模數(shù)，選擇合適的球形測(cè)量頭裝入指示表10測(cè)量桿的下端（圖2）。將被測(cè)齒輪和心軸裝在儀器的兩頂尖上，擰緊固緊螺釘4和5。旋轉(zhuǎn)手柄3，調(diào)整滑板2位置，使指示表測(cè)量頭位于齒寬的中部。借升降調(diào)節(jié)螺母7和提升手把9，使測(cè)量頭位于齒槽內(nèi)。調(diào)整指示表10的零位，并使其指針壓縮1—2圈。每測(cè)一齒，須抬起提升手把9，使指示表的測(cè)量頭離開齒面。逐齒測(cè)量一圈，并記錄指示表的讀數(shù)。處理測(cè)量數(shù)據(jù)，從GB/T10095.2－2001查出齒輪徑向跳動(dòng)公差Fr，判斷被測(cè)齒輪的適用性。思考題齒輪徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的主要原因是什么？它對(duì)齒輪傳動(dòng)有什么影響？為什么測(cè)量齒輪徑向跳動(dòng)時(shí)，要根據(jù)齒輪的模數(shù)不同，選用不同直徑的球形測(cè)頭？齒輪齒厚偏差測(cè)量一、目的掌握測(cè)量齒輪齒厚的方法。加深理解齒輪齒厚偏差的定義。二、內(nèi)容用齒輪游標(biāo)尺測(cè)量齒輪的齒厚偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明齒厚偏差△Es是指在分度圓柱面上，法向齒厚的實(shí)際值與公稱值之差。圖1為測(cè)量齒厚偏差的齒輪游標(biāo)尺。它是由兩套相互垂直的游標(biāo)尺組成。垂直游標(biāo)尺用于控制測(cè)量部位（分度圓至齒頂圓）的弦齒高h(yuǎn)f，水平游標(biāo)尺用于測(cè)量所測(cè)部位（分度圓）的弦齒厚Sf(實(shí)際）。齒輪游標(biāo)尺的分度值為0.02mm，其原理和讀數(shù)方法與普通游標(biāo)尺相同。圖1 圖2用齒輪游標(biāo)尺測(cè)量齒厚偏差，是以齒頂圓為基礎(chǔ)。當(dāng)齒頂圓直徑為公稱值時(shí)，直齒圓柱齒輪分度圓處的弦齒高h(yuǎn)f和弦齒厚Sf由圖2可得：Zm900hf＝h＋x＝m1cos2ZSf＝Zmsin900Z式中 m——齒輪模數(shù)（mm）；——齒輪齒數(shù)。當(dāng)齒輪為變位齒輪且齒頂圓直徑有誤差時(shí)，分度圓處的弦齒高h(yuǎn)f和弦齒厚Sf應(yīng)按下式計(jì)算：hf＝mZm4tgf)(ReRe)1cos(2Z2Sf＝Zmsin4sinf2Z式中fReRe

——移距系數(shù)；——齒形角；——齒頂圓半徑的公稱值；——齒頂圓半徑的實(shí)際值。四、測(cè)量步驟用外徑千分尺測(cè)量齒頂圓的實(shí)際直徑。計(jì)算分度圓處弦齒高h(yuǎn)f和弦齒厚Sf（可從表1查出）。按hf值調(diào)整齒輪游標(biāo)尺的垂直游標(biāo)尺。將齒輪游標(biāo)尺置于被測(cè)齒輪上，使垂直游標(biāo)尺的高度尺與齒頂相接觸。然后，移動(dòng)水平游標(biāo)尺的卡腳，使卡腳靠緊齒廓。從水平游標(biāo)尺上讀出弦齒厚的實(shí)際尺寸（用透光法判斷接觸情況）。分別在圓周上間隔相同的幾個(gè)輪齒上進(jìn)行測(cè)量。按齒輪圖樣標(biāo)注的技術(shù)要求，確定齒厚上偏差Esns和下偏差Esni，判斷被測(cè)齒厚的適用性。思 考 題測(cè)量齒輪齒厚偏差的目的是什么？齒厚極限偏差（Esns、Esni）和公法線長(zhǎng)度極限偏差（Ebns、Ebni）有何關(guān)系？齒厚的測(cè)量精度與哪些因素有關(guān)？表1 m＝1時(shí)分度圓弦齒高和弦齒厚的數(shù)值ZZsin901+Z(1-cos90)ZZsin901+Z(1-cos90)ZZsin901+Z(1-cos90)Z2ZZ2ZZ2Z1.570 4111.56551.056029 1.0213 1.57051.01310 71.570 4121.56631.051330 1.0205 1.57051.01281 81.570 4131.56691.047431 1.0199 1.57051.01261 91.570 5141.56731.044032 1.0193 1.57051.01242 01.570 5151.56791.041133 1.0187 1.57051.01212 11.5701.018151.0119161.56831.0385341.5706221.5701.017651.0116171.56861.0363351.5706331.5701.017151.0114181.56881.0342361.5706341.5701.016751.0112191.56901.0324371.5706351.5701.016251.0110201.56921.0308381.5706361.5701.015851.0108211.56931.0294391.5706471.5701.015451.0106221.56941.0280401.5706481.5701.015051.0104231.56951.0268411.5706491.5701.014661.0103241.56961.0257421.5706401.5701.014361.0101251.56971.0247431.5706511.5701.014061.0100261.56981.0237441.5706521.5701.013761.0098271.56981.0228451.5706531.570 6281.56991.022046 1.0134 1.57061.00965 4注：對(duì)于其它模數(shù)的齒輪，則將表中的數(shù)值乘以模數(shù)。齒輪公法線長(zhǎng)度偏差的測(cè)量一、目的掌握測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度的方法。加深理解齒輪公法線長(zhǎng)度偏差的定義。二、內(nèi)容用公法線指示卡規(guī)測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度偏差。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明公法線長(zhǎng)度偏差Ew是指在齒輪一周范圍內(nèi)，公法線實(shí)際長(zhǎng)度的平均值與公稱值之差。公法線長(zhǎng)度可用公法線指示卡規(guī)（圖1）、公法線千分尺（圖2）或萬能測(cè)齒儀（圖3和實(shí)驗(yàn)7—1的圖2）測(cè)量。公法線指示卡規(guī)適用于測(cè)量6—7級(jí)精度的齒輪。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在卡規(guī)的圓管1上裝有切口套筒2，靠自身的彈力夾緊。用板手9（可從圓管尾部取下）上的凸頭插入切口套筒的空槽后再轉(zhuǎn)90°，就可使切口套筒移動(dòng)，以便按公法線長(zhǎng)度的公稱值（量塊組合）調(diào)整固定卡腳3到活動(dòng)卡腳6之間的距離。然后調(diào)整指示表8的零位?；顒?dòng)卡腳6是通過杠桿7與指示表8的測(cè)頭相連的。測(cè)量齒輪時(shí)，公法線長(zhǎng)度的偏差可從指示表（分度值為0.005mm）讀出。圖1圖2圖3四、測(cè)量步驟按下式計(jì)算直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度W；式中 m——被測(cè)齒輪的模數(shù)（ mm）；——齒形角；——被測(cè)齒輪齒數(shù)；n——跨齒數(shù)（n≈fZ0.5，取整數(shù)）。當(dāng)f＝200，變位系數(shù)ξ＝0時(shí)，則W m1.476(2n 1) 0.014Zn 0.111Z 0.5和n值也可以從表1查出。按公法線長(zhǎng)度的公稱尺寸組