渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验
一、实验目的
（1）掌握用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。

（2）通过测量和计算，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。

二、实验设备和工具
（1）被测齿轮两个（偶、奇数齿各一个）。

（2）游标卡尺和公法线千分尺各一把。

（3）计算器。

三、实验原理
（1）通过测量齿顶圆直径a d 与齿根圆直径f d 计算出全齿高h ，再用试算法确
定齿轮的m 、*a h 与*c 。

如图6-1
a 所示，偶数齿齿轮的a d 与f d 可直接用游标卡尺测量；如图6-1
b 所示，奇数齿齿轮的a d 与f d 须间接测量
12a d D H =+，22f d D H =+
则 12()/2a f h d d H H =-=-
式中,D 为齿轮内孔直径（mm ）；1H 为齿轮齿顶圆至内孔壁的径向距离（mm ）；2H 为齿轮齿根圆至内孔壁的径向距离（mm ）。

a )偶数齿齿轮
b )奇数齿齿轮
图6-1 齿轮d a 与d f 的测量方法
根据**(2)a h h c m =+，分别将*1a h =、*0.25c =（正常齿）或*0.8a h =、*
0.3c =（短
齿）代入进行试算，所求得的模数
**
/(2)a m h h c =+接近标准值者即为该齿轮的实际模数（一定要圆整成标准值）。

对于变位齿轮，由于**
(2)a h h c m σ=+-,按上述方法确定m 时可能会与标准值差异较大而难以圆整。

这时可先假定一个m 的标准值，再根据cos b p m πα=与后述确定压力角α值结合起来验证。

若试算出来的α接近标准值，即可判断该m 值是正确的。

（2）通过测量公法线长度求出b p ，进而确定齿轮的压力角α。

按(/9)0.5k z =+，确定被测齿轮的跨齿数k 。

如图6-2所示测出跨k 个齿的公法线长度k W '，然后再测出跨k ＋1个齿的公法线长度1k W +'。

图6-2 齿轮公法线长度的测量
于是 1c o s b k k p W W
m πα+''=-= 则
1
c o s b k k p W W m m αππ+''-=
= 1arccos()
k k W W m απ+''
-=
所求得的α值应圆整到标准值，如α=20º，α=15º等。

（3）计算出变位系数x 。

因为 c o s [(0.5)k W m k z i n v απα=-+
cos [(0.5)]2sin k W m k zinv xm απαα'=-++
若测得的k W '与计算出来的k W 相等，则说明0x =，该齿轮为标准齿轮；若 k k W W '≠，则
2sin k k W W xm α'-=
2sin k k W W x m α'-=
即可求出被测齿轮的变位系数x 。

四、实验步骤
（1）熟悉游标卡尺与公法线千分尺的使用和正确读数方法。

（2）数出被测齿轮的齿数并作好记录。

（3）测量各齿轮的a d 、f d 、k W '和1k W +'。

（4）确定各被测齿轮的基本参数：m 、α、*
a h 、*
c 及变位系数x 。

五、注意事项
（1）实验前应检查游标卡尺与公法线千分尺的初读数是否为零，若不为零应设法修正。

（2）齿轮被测量的部位应选择在光整无缺陷之处，以免影响测量结果的正确性。

在测量公法线长度时，必须保证卡尺与齿廓渐开线相切，若卡入1k +齿时不能保证这一点，需调整卡入齿数为1k -，而1b k k p W W -''=-。

（3）测量齿轮的几何尺寸时，应选择不同位置测量3次，取其平均值作为测量结果。

（4）通过实验求出的基本参数m 、α、*
a h 、*
c 必须圆整为标准值。

（5）测量的尺寸精确到小数点后第2位。

计算x 时取小数点后两位数字。

零件必须进行动平衡?。