单个齿距偏差及齿距累积总偏差测量

2024年2月21日发(作者：本县)

实验四 单个齿距偏差及

齿距累积总偏差测量

一、实验目的

1.熟悉齿轮周节测量仪及其使用方法

2.熟悉用相对法测量齿距偏差的方法，掌握齿距累积总偏差的数据处理过程，加深对齿距偏差、齿距累积总偏差的理解。

二、 实验设备及测量内容

齿轮周节测量仪：被测齿轮模数范围2-16mm,仪器指示表的刻度0.001mm，测量齿轮精度7级及低于7级。

测量分度圆上两相邻同侧齿面间的弧长。

三、 仪器及测量原理说明

圆柱齿轮齿距偏差也叫周节偏差，用符号fpt表示，它是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差（用相对法测量时，公称齿距是指所有测得的实际齿距的平均值）。

齿距累积误差Fp是指在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差

1.基板2.固定量脚固紧螺钉3.指示表4.指示表固紧螺钉5.定位支脚

6.支脚固紧螺钉7活动量爪8固定量爪9模数标尺

图4-1 齿轮周节测量仪

的最大绝对值。

实际测量中，由于被测齿轮的分度圆很难确定，因此允许在齿高中部进行测量。通常采用某一齿距作为基准齿距，测量其余的齿距对基准齿距的偏差，然后通过数据处理来求解齿距偏差fpt和齿距累积误差Fp。

测量每一个齿距时，仪器测量点应在齿高中部同一圆周上，齿轮周节测量仪一般是采用齿顶圆定位。测量仪是利用测微表，先对某一齿距进行调零(这一齿距便为基准齿距)，然后用该仪器测量每一个齿距，指示表指针对零位的偏离就是被测齿距对基准齿距的差值，因此是采用相对法测量齿距偏差的。图4-1为齿轮周节测量仪外形。

四、 实验步骤

齿轮周节测量仪有两个定位脚，如图4-1中5所示，用以与齿顶接触，使仪器的测量头处于齿轮的齿高中部。测量操作如下：

1.松开固定量脚固紧螺钉2，根据被测齿轮的模数，调整固定测量爪8至相应的模数刻线位置上，并把它固紧。

2.调整两定位脚的相互位置，使它们与齿顶圆接触，并使两测量爪分别与两相邻同侧齿面在齿高中部接触，两接触点距离两齿顶的高度应接近相等，即可将两个定位脚5用4个螺钉6固紧。

3.活动测量头是与指示表相连的量爪，活动量爪受压时，指示表指针会偏转。以被测齿轮的任一齿距作为基准齿距（注上标记），在以齿顶定位的前提下，让两测量头压向齿面同时接触，要求活动量爪7受压使指针有1~2圈的旋转，便可旋转指示表刻度盘使指针指向零位。重复几次对基准齿距进行测量，保证读数均为零值不变，否则要检查所有固紧部分是否牢固。

4.逐齿测量其余的齿距，指示表相对于零的读数即为这些齿距与基准齿距之差，将测得的数据以列表的形式做好记录，直到测完一周所有的齿距。最后还应重复测量一次基准齿距，检查指示表是否还保持指向零位。若偏离较大，要重新调整仪器，再次进行测量。

五、 数据处理

以一个例子对此说明。测一齿数Z=8的齿轮齿距累积误差，其数据如表4-1中第二列所示。

测得fpt相对以后，再进行数据处理，得出偏差值。数据处理的方法有计算法和作图法两种。

a.计算法

1）求fpt相对，即第2列的数据逐个与其前面的数据累加列于表中。如表中第1z3列。

1z2）计算出K=fpt相对，K值为测量时作为基准的齿距实际值与公称值之差。

z13）将第2列各数减去K值，记入第4列，即为各齿距的绝对单个齿距偏差fpt绝对，取其中绝对值最大者为齿轮的齿距偏差值（+13）。

表4-1

相对单个 相对齿距累积 绝对单个齿距 绝对齿距累齿距偏差 总误差 偏差 积总误差

齿

序

fp相对

fpt相对

Fp绝对

fpt绝对=fpt相对-K

1

2

3

4

5

6

7

8

0 0 0 0

+12 +12 +12 （+12）

-8 +4 -8 +4

-5 -1 -5 -1

-8 -9 -8 -9

-12 -21 -12 （-21）

+13 -8 （+13） -8

+8 （0） +8 0

4）将第4列逐数累积记入第5列，即为绝对齿距累积总偏差，该列中最大值与最小值之差即为齿轮的齿距累积总偏差Fp=12-（-21）=33。

b.作图法

以横坐标为齿序，纵坐标表示fpt相对，依次按上表第2列所记数据逐个累加标于图上，得出一系列点，依次连接个点，得到一条折线，过坐标原点与最后一点连线，此线即为绝对齿距累加总偏差的计算基准，取距此线上下两个最远点沿纵坐标方向的距离之和，即为Fp，如图4-2，其值12+21=33，与计算结果相一致。（也可以直接利用表中第5列的数值作为y坐标值作折线图）

图4-2 作图法处理测量数据