数控二班机械设计基础实训报告1和2..doc

实验一 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定 实训时间：2011年9月2日星期五第3至4节 实训地点：实训中心B-201-2 一、实验目的 1.培养学生运用所学知识解决齿轮参数测定这一生产实际问题的动手能力。 2.初步掌握齿轮参数的基本测定方法，进一步巩固有关齿轮方面的基本知识。 二、注意事项及要求 1.测量齿轮根圆直径df时，若齿轮齿数为偶数，则df可用卡尺直接在待测齿轮上测量，如图2-3。若齿轮齿数为奇数，则df须采用间接测量方法测得，df=D+2H，如图1-4所示。 图1-3 图1-4 2.为了减少测量误差，测量df时，同一数值应在不同位置上测量三次，然后取其算术平均值，且为避免公法线长度变动量的影响，在测量和中的几个齿上进行；测量和和值时，则应在齿轮一周的三个均分部位上测量三次，取其算术平均值。 3.要求做到人人动手，在三个测量项目df、和中，实验小组的每个成员，至少要单独测量一项。 4.须保证卡尺的两个量足与齿廓在分度圆附近相切。 三、实验内容 1.测定一个奇数齿轮和一个偶数齿轮的模数m、压力角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、变位系数x等参数。 2.判定所测齿轮是标准齿轮还是变位齿轮。 四、实验设备与工具 1.奇数齿轮和偶数齿轮各一个。 2.游标卡尺、公法线长度千分尺。 五、实验原理 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数z、模数m、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、分度圆压力角α和变位系数x等。本实验通过对齿轮有关几何尺寸的测量，再通过计算（或查表）得出该齿轮的基本参数。其原理分别为： 1.模数和压力角的测定 当用公法线千分尺在齿轮上跨过k个齿时，两卡脚与齿廓相切于AB两点，两切点间的距离即为公法线长度(如图1-1所示)，用Wk表示。标准齿轮的公法线长度为： Wk=m[2.952(k-0.5)+0.014z] （1-1） k=0.5+0.111z (四舍五入取整) 图1-1 图1-2 为保证卡尺的两个量足与齿廓的渐开线部分相切，卡尺的两量足所跨的齿数k可通过上式求得，也可根据被测齿轮的齿数z参照表1-1选取。 由图1-1知：当跨齿数为k时，其公法线长度为： Wk=(k-1)Pb+Sb （1-2） 式中：Pb为基圆齿距，Sb为基圆上的齿厚 由式（1-2）和图1-2知：当跨齿数k+1时，其公法线长度可分别表示为： Wk+1=kPb+Sb 故有 Wk+1 -Wk =kPb+Sb - (k-1)Pb-Sb=Pb 又因 Pb =πmcosα 故有 (1-3) 式中的α可能是20°，也可能是15°。分别用15°和20°代入式（1-3），算出两个模数并与标准值对比，最接近标准模数的一组m和α，即为所求齿轮的模数和压力角。 表1-1 跨测齿数k的推荐值 齿数z 12~18 19~27 28~36 37~45 46~54 55~63 64~72 73~81 跨齿数k 2 3 4 5 6 7 8 9 2.变位系数的测定 变位直齿圆柱齿轮公法线长度的计算公式为 将测得的齿轮公法线长度值与通过式（1-1）计算得到的作比较，可判断被测齿轮是否为变位齿轮。其判断方法为： 若，则被测齿轮为标准齿轮。 若，则被测齿轮为变位齿轮。 变位齿轮的变位系数为： (1-4) 若x0，则被测齿轮为正变位齿轮。 若x0，则被测齿轮为负变位齿轮。 3.齿顶高系数ha*、顶隙系数c*的测定 通过测量齿根圆直径df，可测定ha*和c*。若测出df值，则由齿轮的几何关系知： (1-5) 式中ha*和c*为未知，可分别用正常齿制ha* =1，c* =0.25，短齿制ha* =0.8，c* =0.3两组标准值代入（1-5），取最接近hf的一组ha*和c*，即为所求值。 六、实验步骤 1.直接计数齿轮的齿数。 2.测量Wk、Wk+1和df，对每一个尺寸应测量三次，取其平均值为测量数据。 3.利用公式计算m、α、x、ha*和c*。 七、思考题 1.决定齿廓形状的基本参数有哪些？ 2.测量公法线长度时，卡尺的卡脚若放在渐开线齿廓的不同位置上，对所测定的公法线长