第四章  齿轮测量实验指导

一、目的：学会常用齿轮参数的参量方法，掌握公法线千公尺、齿厚游标卡尺的用法。

二、使用仪器：公法线千分尺、齿厚游标卡尺、偏摆检查仪、百分表等。

三、测量项目及测量步骤：

（一）用公法线千分尺测量齿轮公法线长度变动量（ΔF_W）

 

              图4-1 公法线千分尺测量齿轮公法线

实验步骤：

1．根据齿轮的已知参数求出跨齿数n和公法线长度W。

2．根据所得的公法线长度选择测量范围相适应的公法线千分尺，并用标准棒校对零线。

3．逐次测量所有的公法线实际长度，记入表中。

4．找出最大值Wmax与最小值Wmin，

则：ΔF_W=Wmax-Wmin。

5．将ΔF_W与所查出的公差F_W比较写结论。

（二）在偏摆检查仪上测量齿圈径向跳动（ΔF_r）

 

                        图4-2 齿圈径向跳动                 

实验步骤：

1．根据模数m，确定测量棒直径d=1.68m。

2．将被测齿轮套在测量心轴上，心轴装在仪器的顶尖间，然后调整好百分表的测量位置。

3．测量时，每测一齿，须抬起百分表测量杆，将测量棒换位，依次逐步测量一圈，将测得的数值记入报告中。

4．取其跳动量的最大最小两个数值，两数之差即为ΔF_r。

（三）用齿轮游标卡尺测齿厚偏差（ΔEs）

 

                     图4-3 齿轮游标卡尺测齿厚

实验步骤：

1．用游标卡尺测量齿顶圆的直径D_e实际，并根据已知条件求出齿顶圆的公称尺寸，D_e理论[D_e理论=(z-2)m]，再由Δde=D_e实际-D_e公称，计算出齿顶圆偏差。

3．将游标尺的垂直尺调为h _f^′的值。

4．在齿圈上每隔90º检查一个齿，共测四个齿，分别与公称值S_f比较，取其中差值最大者为实际偏差。

5．查表得出齿厚公差值，与之比较，作出结论。

实验二  孔和轴配合的测量

一、实验目的

l. 牢固掌握游标卡尺的原理和使用方法；

2. 从测量孔和轴的三种配合尺寸中，认识测量误差。

二、实验仪器

1. 游标卡尺。

2. 具有间隙配合、过盈配合和过渡配合的孔、轴测量试件。

三、实验原理

l. 游标卡尺：

游标卡尺的刻度值有0.1、0.05及0.02mm三种。如图为读数示例，读数时先根据游标零线所指主尺刻度是多少读出mm的整数值。再看游标上第几条刻度线与主尺刻线重合，以此游标上重合的线数乘以游标之刻度值即得被测尺寸(mm)之小数部分。

2. 孔、轴配合：

加工好的套和轴，其直径的尺寸误差应在规定的公差之内。根据其公差带分布的不同，基本尺寸相同的孔和轴配合时，存在三种配合状态。

(1) 间隙配合：孔公差带在轴公差带之上，即最小孔和最大轴配合时，亦应有间隙(包括零间隙)。

(2) 过盈配合：孔公差带在轴公差带之下，即最大孔和最小轴配合时，办应有过盈(包括零过盈)。

(3) 过渡配合：孔公差带和轴公差带相互交迭，任取其中对孔、轴相配合，可能有不大的过盈，也可能有不大的间隙。

对于加工好的孔和轴，所测量出的尺寸误差，应满足规定配合的孔、轴公差带间的关系。(详见“互换性与技术测量”教材)。

四、实验步骤：

1. 用游标卡尺测量孔内径和轴外径各9次。

2. 计算分析各数据。

五、实验误差分析

六、思考题

若游标卡尺的游标框和主尺之间因有间隙而在测量时产生倾斜，将会造成什么样的误差？

实验一  用内径百分表测量内径

一、实验目的：

掌握用内径百分表测量内径的方法

二、实验内容：

用内径百分表测量内径

三、测量原理及计量器具说明

对于深孔及公差等级较高的孔，常用的内径百分表作比较测量。 国产的内径百分表，常用活动测头工作行程不同的七种规格组成一套，用以测量50~100mm的内径，特别适用于深孔，其典型结构如图示2-1所示。

百分表5的量杆与转动杆6始终接触，弹簧10是控制测量的，并经过转动杆6，杠杆7向外顶着活动测头l。测量时活动测头1的移动，使杠杆7回转，通过传动杆6，推动百分表5的量杆，使百分表指针回转，由于杠杆7是等臂的，当活动测头移动1mm 时，传动杆6也移动lmm，推动百分表指针回转一圈。所以活动测头的移动量在百分表中读出来，分度值为O．Olmm,定位板8起找正直径位置的作用，它保证了活动测头1和可换测头2的轴线位于被测孔直径位置。

四，测量步骤：

1．按被测孔的基本尺寸组合量块，换上相应的可换测头并拧入仪器的相应螺孔中。   

2．将选用的量块组和专用测块图2中的1和2，—起放入量块夹内夹紧。

3．将仪器对好零件

一只手拿着内径百分表的手柄，另一只手的食指和中指轻轻压定位板，将活动测头压靠在测块上使活动测头内缩，以保证放入可换测头时不与测块磨擦而避免磨损，然后松开定位板和活动测头，使可换测头与侧块接触，这样就可以在垂直和水平面两个方向上摆动内径百分表找出最小值，反复摆动几次，并相应地旋转表盘，使百分表的零刻度正好对准示值变化的最小值，零位对好后，用手指轻轻压定位板使活动测头内缩，当可换测头脱开接触时，缓缓地将百分表从侧块内取出。

4．进行测量

将百分表插入被测孔中，沿被测孔的轴线方向测三个截面每个截面要求相互垂直的两个方向各测量一次，如测量位置图3，测量时轻轻摆动内径百分表，记下示值变化的最小值，将每次测得数值填入实验报告中。

5．根据图样上给定的公差值，判断被测孔是否合格。

实验二  在平板上测量工件的平面度误差

一．实验目的：

    熟悉平面度误差的测量方法

二．实验内容；

    用对角线法测量平面度误差

    基准平板  800X500mm  ．

    被测平台  300X300mm

    百分表    0．0lmm

 三．实验步骤：

    1. 将被测件支承在平板上，如图5-1所示，调整千斤顶，使被测量面内一条对角线的两端点1，2等高，再调整另一个对角线的两端点3、4等高。

    2．以平板为测量基准，用百分表在被测面内测量，将读数记在实验报告中。

    3．以最大与最小读数之差值为该平面的平面度误差，

4．按给定条件查出允许值，并判定是否合格。

 

第二篇：互换性与测量技术实验报告

《互换性与测量技术》 实验指导书与实验报告

班级 姓名 学号

杭州职业技术学院友嘉机电学院

实验一 量块的清洗、研合、组合与维护

量块是平面平行长度端面量具。作为生产中长度测量的基准，用于检定和校对量仪和量具。比较测量，用来作为标准尺寸，调整仪器的零位。还可用来直接测量高精度工件的尺寸及精密划线。通过量块作媒介，可使米的光波长度基准逐级地传递到各种量仪和量具上。最后以量具测量工件，形成了量值传递系统，从而保持量值的统一。

量块上测量面中点至与其下测量面相研合的平面的距离为工作尺寸——中心长度。

尺寸≤5、5mm的量块，尺寸数字刻在测量面上；尺寸＞6mm的量块，数字刻在非测量面上。 量块具有可研合的特性。用汽油洗净量块，用少许压力将两块量块工作面相互推合后，可使之牢固地联结在一起，因而可按需要，把不同工作尺寸的量块组合起来使用。其组合原则是：为了减少组合误差，应选尽可能少的量块数目组成所需尺寸。一般是按需尺寸的末位数开始选择量块。

为了组成各种尺寸，量块时成套制造的，一套包括一定数量的不同尺寸的量块，装成一盒，量块的编套见书P10表2-1。

例：是选择组成尺寸23、265mm所需的量块。

23、265

— 1、005——————第一块

22、26

— 1、06 ——————第二块

21、20

——————第三块

20、00 ——————第四块

即可选择尺寸为1、005，1、06，1、20及20、00mm的量块各一块，组成尺寸23、265毫米。

根据量块中心长度制造的极限偏差和平面平行度偏差划分量块的精度等级，分为四级（0、1、2、3级，其中0级最高）；按检定精度分为5等（1、2、3、4、5等，其中1等最高）。

量块按级使用时，所依据的是刻在量块上的基本尺寸；按等使用时，所依据的则是量块的实际尺寸。

使用量块时，要正确研合，避免划伤测量面。在测量过程中，严禁碰撞或掉落地上，使用完毕，要用绸布和航空汽油洗净并涂上防锈油。

为了减少温度影响，使用量块时应尽量避免量块与手直接接触，最好用竹镊子夹持，否则将因热膨胀引起测量误差。

1

思考题：

1、什么叫量块的粘合性？

2、组合量块28、785mm。

3、什么是量块的等和级？

2

实验二 形状形位误差测量与检验

一、实验目的

1、熟悉箱体类零件平行度、垂直度、对称度误差等的测量方法。

2、加深对位置度、同轴度量规应用的理解。

二、仪器简介

被测零件为一箱体，主要使用仪器为平板、箱体、芯轴、量规、杠杆百分表、钢板尺。

箱体零件图

三、实验说明

箱体的主要测量内容为：

1、测量φ30k6基准孔相对于底面B的平行度误差。

将箱体置于平板上，被测孔中心线由芯轴模拟，在距离为L2（用钢板尺测量）的a、b两点上分别用杠杆百分表测得读数Ma和Mb，则平行度误差值为：

??L1

L2(Ma?Mb)

式中L1是被测孔的长度。

2、测量φ30H7两孔侧面相对于B面的垂直度误差。

将表架置于垫铁上并放在平板上。用垂直放置于平板上的同轴度量规作圆柱角尺，使其测头和表座圆弧侧面与量规在同一素线上接触（或用直角尺、方箱等），转动表盘，将百分表调零，再将垫铁及平板上的表座圆弧侧面和百分表测头靠向箱体被测面，

在表座圆弧侧面与箱体被测面 3

保持接触的条件下，水平移动表座，取百分表读数最大差值作为垂直度误差。

3、测量B面槽的对称度误差

将箱体置于平板上。

⑴ 在等距的三个测位上分别测量槽面至平板的距离a1、b1、c1。记录指示表各点的读数值。 ⑵ 将箱体翻转180°，再测量另一槽面至平板的距离a2、b2、c2。记录指示表各点的读数值。 ⑶ 将各对应点所测数值相减，取其中差值最大者作为对称度误差。

4、测量端面圆跳动误差

以A轴为基准，芯轴上装杠杆百分表进行φ30k6端面一个圆圈测量，测量时芯轴台阶必须顶死端面，所测得的最大变动量即为端面圆跳动误差。

5、测量径向全跳动误差

以A轴为基准，芯轴上装杠杆百分表进行φ80孔圆柱面打表，所测得的最大变动量即为径向全跳动误差。

6、同轴度检验

若同轴度量规能同时进入箱体零件的两个φ30H7的孔中，则被测件的同轴度合格，反之，不合格。

7、位置度检验

若位置度量规在中心定位量规进入箱体的基准孔后，四个小插销应能同时进入箱体上相应的四个小孔中，则被测件位置度合格，反之，不合格。

四、测量步骤

1、测量φ30K6基准孔相对于B面的平行度误差。

2、测量φ30H7两孔侧面相对于B面的垂直度误差。

3、测量B面槽的对称度误差。

4、测量端面圆跳动误差

5、测量径向全跳动误差

6、同轴度检验

7、位置度检验

8、将测量结果填入实验报告中，得到各误差；7、8两项根据零件公差，作出合格性结论。

五、实验报告

（一）测量工具及附件 4

（二）将被测结果填入下表，并判断合格性

5

实验三：用螺纹百分尺测量螺纹

一、实验目的

熟悉用螺纹百分尺测量外螺纹中径的原理和方法。 二、仪器简介

螺纹百分尺的构造和原理与外径百分尺相似，只是两个测量头做成和螺纹牙型相吻合的形状。一个为V形测量头，与螺纹牙型凸起部分相吻合；另一个为圆锥形测量头，与螺纹牙型沟槽相吻合。螺纹百分尺的分度值为0.01mm。 三、实验说明

螺纹百分尺有一套可换测量头，每对测量头只能测量一定螺距范围内的螺纹，使用时根据被测螺纹螺距的大小来选择。测量时由螺纹百分尺可直接读出被测螺纹中径的实际尺寸。 四、用螺纹百分尺测外螺中径实验步骤

⑴根据被测螺纹的螺距，选取合适的测头，并校正螺纹百分尺的零位。 ⑵将被测量螺纹擦净放入两测量头之间，找正中径的位置。

⑶分别在同一个截面相互垂直的两个方向上测量螺纹中径，取它们的平均值作为螺纹的实际中径，然后作出合格性结论。 五、实验报告

1、工件代号2、量具名称

量具测量范围 （mm） 量具刻度值 （mm） 3、测量若干值取平均

4、合格性：

6

实验四：公法线平均长度偏差与公法线长度变动误差测量

一、实验目的

1、掌握测量公法线长度的方法。

2、加深理解齿轮公法线平均长度偏差和公法线长度变动量的定义。

二、仪器简介

齿轮公法线长度可根据齿轮精度高低，选择游标卡尺、公法线百分尺、公法线指示卡规等进行测量。本实验用公法线百公尺。

公法线百分尺和普通外径百分尺的构造和原理基本相同，不同之处是把量砧制成碟形，便于测量时测量面能与被测齿面相接触。

公法线百分尺的分度值为0.01mm，测量范围根据被测齿轮的参数进行选择。

三、实验说明

公法线长度变动量△Fw指在齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差。 公法线平均长度偏差△Ewm指齿轮一周范围内，公法线实际长度的平均值与公称值之差。 测量公法线长度时，应使公法线百分尺量爪的测量面与齿轮的齿高中部相接触，所以跨齿数不可任意选择，须按以下经验公式计算：

n?Z

9?0.5（n必须取整数）

计算出的跨齿数n应取整数。

对于标准圆柱齿轮，公法线长度的公称值为：

W?m[1.476(2n?1)?0.014Z]

以上数值也可由有关表格查出。

测量时用公法线百分尺沿被齿轮圆周上均匀分布测量6个公法线长度，其实际公法线长度的最大值与最小值之差即为公法线长度变动量△Fw。

用公法线百分尺沿被测齿轮圆周上均匀分布测量6个公法线长度，取其平均值与公称值之差为公法线平均长度偏差。

四、测量步骤

1、查表或计算出n和W值。

2、校对公法线百分尺零点，按跨齿数n沿齿圈均匀分布测量6个公法线长度值，将结果填入实验报告中。

3、根据测得值计算出△Fw和△Ewm值，分别与齿轮公法线长度变动公差Fw、齿轮公法线平 7

均长度偏差值进行比较，作出合格性结论。

五、实验报告

1、公法线千分尺刻度值= ，齿轮模数m= ，齿数Z= ，压力角= ，齿轮精度 。

2、查表及计算

齿轮公法线长度公称值W= （mm）

跨齿数n=

齿轮公法线平均长度上偏差Ews= um

齿轮公法线平均长度下偏差Ewi= um

齿轮公法线长度变动公差Fw= um

3、测量值

4、数据处理

平均长度um

公法线平均长度偏差Δum

公法线长度变动量Δum

六、思考题

1、测量公法线时，两测量头与齿面哪个部位相切最合理？为什么？

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