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1、 实验七 齿轮径向跳动测量 实验七 齿轮径向跳动测量 一、实验目的 一、实验目的 1. 熟悉测量齿轮径向跳动的方法。熟悉测量齿轮径向跳动的方法。 2. 加深理解齿轮径向跳动的定义。加深理解齿轮径向跳动的定义。 二、实验内容 二、实验内容 用齿轮径向跳动测量仪测量齿轮齿圈径向跳动。用齿轮径向跳动测量仪测量齿轮齿圈径向跳动。 三、测量原理及测量仪器说明 三、测量原理及测量仪器说明 径向跳动径向跳动 Fr是指测头（球形、圆柱形或锥形）相继置于齿槽内时，从它到齿轮轴线的 最大和最小径向距离之差，如图 是指测头（球形、圆柱形或锥形）相继置于齿槽内时，从它到齿轮轴线的 最大和最小径向距离之差，如图 1。检
2、查时，测头在近似齿高中部，与左右齿面同时接触。检查时，测头在近似齿高中部，与左右齿面同时接触。 齿轮径向跳动误差可用齿轮径向跳动检查仪、万能测齿仪或普通偏摆检查仪等仪器测 量。本实验采用齿轮径向跳动测量仪来测量。该仪器是手动、纯机械齿轮测量仪器，利用 两顶尖定位齿轮， 用手动转动齿轮， 测头逐齿在齿轮的径向测量其跳动误差。 其外观如图 齿轮径向跳动误差可用齿轮径向跳动检查仪、万能测齿仪或普通偏摆检查仪等仪器测 量。本实验采用齿轮径向跳动测量仪来测量。该仪器是手动、纯机械齿轮测量仪器，利用 两顶尖定位齿轮， 用手动转动齿轮， 测头逐齿在齿轮的径向测量其跳动误差。 其外观如图 2。 图 1 测量径
3、向跳动的原理 图 2 齿轮径向跳动测量仪外观图 仪器主要由 图 1 测量径向跳动的原理 图 2 齿轮径向跳动测量仪外观图 仪器主要由 I仪座、仪座、II测量滑座、测量滑座、III滑板、滑板、IV顶尖座四部分组成。顶尖座可在 滑板上自由滑动，以适应不同的齿轮轴长度；滑板可在底座上滑动，可使测头对准齿轮的 不同轴向位置；测量滑座可在底座上滑动，对应不同直径的齿轮。各可移动部件都能在任 意位置可靠锁紧。 顶尖座四部分组成。顶尖座可在 滑板上自由滑动，以适应不同的齿轮轴长度；滑板可在底座上滑动，可使测头对准齿轮的 不同轴向位置；测量滑座可在底座上滑动，对应不同直径的齿轮。各可移动部件都能在任 意位置可
4、靠锁紧。 图 3 齿轮径向跳动测量仪组成示意图图 3 齿轮径向跳动测量仪组成示意图 该仪器组成如图该仪器组成如图 3 所示，全套测量装置包括：所示，全套测量装置包括：1.顶尖座锁紧手柄；顶尖座锁紧手柄；2.滑板锁紧手柄；滑板锁紧手柄；3. 测头定位机构；测头定位机构；4.手轮；手轮；5.测头后退手柄；测头后退手柄；6.转角锁紧手柄；转角锁紧手柄；7.测量滑座锁紧手柄；测量滑座锁紧手柄；8.保护螺 钉； 保护螺 钉；9.滑板移动手轮；滑板移动手轮；10.调平地脚螺钉；调平地脚螺钉；11.顶尖后退手柄；顶尖后退手柄；12.待测齿轮；待测齿轮；13.测力调节螺钉。测力调节螺钉。 该仪器可测齿轮直径该
5、仪器可测齿轮直径220mm，可测模数为，可测模数为 0.58 mm。指示表分辨率为。指示表分辨率为 0.001mm。 仪器备有不同直径的测头（锥形） ，用于测量各种不同模数的齿轮：仪器备有不同直径的测头（锥形） ，用于测量各种不同模数的齿轮： 序号序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测头直径测头直径 mm 0.8 1.2 2 3 4 5 6 8 10 12 测头选取原则为：使测头与被测齿轮的齿槽双面接触，接触点在被测齿轮的中径附近， 按下列公式进行计算： 测头选取原则为：使测头与被测齿轮的齿槽双面接触，接触点在被测齿轮的中径附近， 按下列公式进行计算： Dp=Dbtg(+90/Z)
6、- tg 也可按简化公式计算：也可按简化公式计算：Dp=（1.51.8）m（建议取（建议取 Dp=1.68m） 式中，式中，Dp为测头直径，为测头直径，Db为基圆直径，为基圆直径，Z 为齿数，为齿数，m 为齿轮模数，为齿轮模数， 为压力角。为压力角。 四、测量步骤 四、测量步骤 1. 按被测齿轮的模数选取合适的测头，装在主机上，拧紧顶丝。按被测齿轮的模数选取合适的测头，装在主机上，拧紧顶丝。 2. 调整两顶尖座的间距，适应被测齿轮轴的长度，并在该位置锁紧手柄调整两顶尖座的间距，适应被测齿轮轴的长度，并在该位置锁紧手柄 1。 3. 将被测齿轮顶在两顶尖之间，用手柄将被测齿轮顶在两顶尖之间，用手柄
7、 11 控制顶紧力的大小，使工件能转动灵活，并 且无轴向间隙。 控制顶紧力的大小，使工件能转动灵活，并 且无轴向间隙。 4. 调整保护螺钉调整保护螺钉 8，使测量板离开初始位置约，使测量板离开初始位置约 5mm。调节测力螺钉。调节测力螺钉 13，保证被测齿轮 心杆无变形，同时测头能定位在齿槽的最低点。 ，保证被测齿轮 心杆无变形，同时测头能定位在齿槽的最低点。 5.将千分表插入表座，用螺钉拧紧，千分表测头应与测杆相接触。再调保护螺钉将千分表插入表座，用螺钉拧紧，千分表测头应与测杆相接触。再调保护螺钉 8，使 之在千分表满量程前约 ，使 之在千分表满量程前约 0.01mm 时相接触。时相接触。
8、6.松开转角锁紧手柄松开转角锁紧手柄 6，转动测量滑座，使测头与齿槽母线垂直后再锁紧。，转动测量滑座，使测头与齿槽母线垂直后再锁紧。 7.松开滑板锁紧手轮松开滑板锁紧手轮 2，转动滑板移动手轮，转动滑板移动手轮 9，使测头对准齿轮待测位置后，锁紧两侧 滑板锁紧手轮 ，使测头对准齿轮待测位置后，锁紧两侧 滑板锁紧手轮 2。 8. 松开测量滑座锁紧手柄松开测量滑座锁紧手柄 7，转动手轮，转动手轮 4，向前移动测量滑座，使测头与齿槽相切，千 分表示值约在半量程时锁紧测量滑座锁紧手柄。 ，向前移动测量滑座，使测头与齿槽相切，千 分表示值约在半量程时锁紧测量滑座锁紧手柄。 9.搬动测头后退手柄搬动测头后
9、退手柄 5，退出测头，同时转过一个齿槽，松开手柄，退出测头，同时转过一个齿槽，松开手柄 5，测量下一个齿槽 的位置值，并作相应记录。 ，测量下一个齿槽 的位置值，并作相应记录。 10.转过一周后， 千分表示值在测量位置时的最大变动量即为该齿轮的径向跳动误差值。 转动测头后退手柄 转过一周后， 千分表示值在测量位置时的最大变动量即为该齿轮的径向跳动误差值。 转动测头后退手柄 5，同时拉动测头定位机构，同时拉动测头定位机构 3，脱开测头，完成测量。，脱开测头，完成测量。 11. 处理测量数据，从处理测量数据，从 GB/T10095.22008（P228）查出齿轮径向跳动公差）查出齿轮径向跳动公差
10、Fr，判断被 测齿轮的适用性。 ，判断被 测齿轮的适用性。 五、示例五、示例 1.被测齿轮参数被测齿轮参数 模数模数 m=2mm，齿数，齿数 Z=16，压力角，压力角 =20，齿轮精度等级，齿轮精度等级 766GM GB10095-88 根据分度圆直径根据分度圆直径 d=mZ，算得分度圆直径，算得分度圆直径 d=216=32mm 2.选取测头选取测头 根据根据 Dp=1.68m，计算，计算 Dp=1.683=5.04mm，选取测头直径，选取测头直径 Dp为为 5mm。 3.测量记录测量记录 单位：单位：m 齿序齿序 指示表读数指示表读数 齿序齿序 指示表读数齿序指示表读数指示表读数齿序指示表读
11、数 齿序指示表读数齿序指示表读数 1 5 9 13 2 6 10 -13 14 3 7 11 15 4 +15 8 12 16 4.数据分析数据分析 1）绘制齿轮径向跳动分析图。）绘制齿轮径向跳动分析图。 2）计算径向跳动误差）计算径向跳动误差 指示表读数最大值指示表读数最大值Frmax=+15m，指示表读数最小值，指示表读数最小值Frmin=-13m， 径向跳动误差径向跳动误差 minmax rrr FFF=+15-(-13)=28m 3）查表确定齿轮径向跳动公差）查表确定齿轮径向跳动公差 Fr 径向跳动影响齿轮传递运动的准确性（属于第径向跳动影响齿轮传递运动的准确性（属于第 I 公差组）
12、，由齿轮精度等级公差组） ，由齿轮精度等级 766GM GB10095-88，可知径向跳动项目的精度等级为，可知径向跳动项目的精度等级为 7 级。级。 根据分度圆直径根据分度圆直径 d=32mm，模数，模数 m=2mm，精度等级为，精度等级为 7 级，查表级，查表GB/T10095.22008（教 材 （教 材 P228），得齿轮径向跳动公差），得齿轮径向跳动公差 Fr=23m 5.适用性结论适用性结论 （略）（略） 六、被测齿轮参数六、被测齿轮参数 模数模数 m=2，齿数，齿数 Z=42，压力角，压力角 =20，齿轮精度等级的标注，齿轮精度等级的标注 877FL JB179-83 思 考 题 思 考 题 1. 齿轮径向跳动产生的主要原因是什么？它对齿轮传动有什么影响？齿轮径向跳动产生的主要原因是什么？它对齿轮传动有什么影响？ 2. 为什么测量齿轮径向跳动时，要根据齿轮的模数不同，选用不同直径的测头？为什么测量齿轮径向跳动时，要根据齿轮的模数不同，选用不同直径的测头？
