最新渐开线圆柱齿轮的公差与检测上课件PPT.ppt 32页

'渐开线圆柱齿轮的公差与检测上 2.齿轮传动平稳性指要求齿轮回转过程中瞬时传动比变化尽量小，即要求齿轮在一个较小角度范围内(如一个齿距角范围内)转角误差变化不得超过一定限度。如高速动力齿轮，要求传动平稳，若瞬时传动比频繁地变化，会产生撞击、振动和噪声。齿轮传递运动不准确和不平稳，都是齿轮传动比变化引起的。前者以齿轮一转为周期，波幅大；后者是单齿误差，波幅小。 3.载荷分布均匀性要求齿轮啮合时，工作齿面接触良好，载荷分布均匀，避免载荷集中于局部齿面而造成齿面磨损或折断，以保证齿轮传动有较大的承载能力和较长的使用寿命。如重载传动齿轮。4.齿侧侧隙指两相互啮合齿轮工作齿面接触时，相邻两非工作齿面间形成的间隙。侧隙是自然形成的。适当的侧隙用来储存润滑油，补偿热变形和弹性变形，防止齿轮在工作中发生齿面烧蚀或卡死，以使齿轮副能正常工作。对于经常正反转的齿轮，为减小回程误差，应适当减小侧隙或用消隙齿轮传动。 齿轮几何偏心和运动偏心同时存在，都造成齿距分布不均，它们可能叠加，也可能抵消。在评定齿轮传递运动准确性精度时，应以两者的综合结果来评定。3．机床传动链的高频误差机床传动链有误差时，造成齿面产生波纹，使齿轮啮合时产生瞬时波动，影响传动平稳性。4．滚刀的安装误差和制造误差如滚刀的径向跳动、轴向窜动及齿形角误差等。 §10-2渐开线圆柱齿轮精度的评定参数GB对圆柱齿轮精度的评定参数规定为轮齿同侧齿面偏差、径向偏差和径向跳动三个方面。一、轮齿同侧齿面偏差1．齿距偏差单个齿距偏差fpt：齿轮同侧相邻齿廓间的齿距偏差，是实际齿距与理论齿距的代数差。齿距累积偏差Fpk：任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差，如图。k为从2到z/8整数，通常取k=z/8就即可。 齿距累积总偏差Fp：在齿轮同侧齿面任意弧段内的最大齿距累积偏差，表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。齿距偏差反映一齿和一转内任意个齿距的最大变化，直接反映齿轮的转角误差，较全面反映了齿轮传递的准确性和平稳性，是几何偏心、运动偏心综合影响的结果。齿距偏差可以用绝对法测量。测量时，把实际齿距直接与理论齿距比较，以获得齿距偏差的角度值或线值。还可以用相对法测量。一般使用双测头式齿距比较仪或万能测齿仪。2．齿廓偏差齿轮齿廓的形状误差，指在齿轮端平面内垂直于渐开线齿廓方向上的实际齿廓形状偏离设计齿廓的量。它将导致齿轮工作时，瞬时传动比不断变化，影响齿轮传动平稳性。 齿廓总偏差F：包容实际齿廓迹线的且距离为最小的两条设计齿廓迹线之间的法向距离。齿廓形状偏差ffa：包容实际齿廓迹线的且距离为最小的两条平均齿廓迹线之间的法向距离。齿廓倾斜偏差fHa：与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线之间的距离。齿廓偏差是刀具制造误差和安装误差及机床传动链中短周期误差等综合因素造成的。齿廓偏差常用渐开线测量仪来测量。 3.螺旋线偏差端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线对理想螺旋线的偏离量。(1)螺旋线总偏差F：在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离，如图。 (2)螺旋线形状偏差ff：在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线相同曲线间的距离。(3)螺旋线倾斜偏差fH：在计值范围内，与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离。螺旋线偏差影响齿轮的承载能力和传动质量，测量法有展成法和坐标法。4.切向综合偏差(1)切向综合总偏差Fi：指单面啮合检测时，被测齿轮一转内，分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。(2)一齿切向综合偏差fi：指被测齿轮一个齿距范围内实际圆周位移与理论圆周位移之差的最大值。切向综合偏差可用于综合评定齿轮传递运动的准确性和平稳性，用齿轮单面啮合综合测量仪(单啮仪)来测量。 二、齿轮径向综合偏差1.径向综合总偏差Fi：指被测齿轮与测量齿轮双面啮合检测时(前者左、右齿面同时与后者齿面接触)，在被测齿轮一转内双啮中心距的最大值与最小值之差。2.一齿径向综合偏差fi：指在被测齿轮一转中对应一个齿距角(360/z)范围内的双啮中心距变动量。径向综合偏差主要反映几何偏心引起的误差，但受左右齿面共同影响，不适应验收高精度齿轮。常用齿轮双面啮合综合测量仪(双啮仪)测量。 三、齿轮径向跳动齿轮径向跳动Fr：指将测头相继放人被测齿轮每个齿槽内，在接近齿高中部的位置与左、右齿面接触时，从测头到齿轮基准轴线的最大距离与最小距离之差，如图。是由于齿轮轴线和基准孔中心线存在几何偏心引起的，常用齿轮径向跳动测量仪测量。 模块2直流单臂电桥的使用与分析一、教学目标终极教学目标：熟悉直流单臂电桥测量电阻的操作步骤，分析其工作原理。促成教学目标：熟练掌握欧姆定律的应用理解电阻的串、并联特性掌握电阻混联电路的分析和计算过程动手采用直流单臂电桥测量电阻，理解其工作原理二、工作任务能采用直流单臂电桥测量电阻，当直流单臂电桥检流计指示值为零的时候，计算各电阻中电流的大小。 三.实践知识:直流单臂电桥电阻元件是直流电路中最重要的元件之一，有关电阻值的测量方法也多种多样。通常最普遍的方法是直接采用万用表来测量，只不过测量的结果误差较大；实验室里往往采用伏安法来测量，步骤比较烦琐；要想精确的测量电阻阻值，直流电桥是最佳的测量仪表。直流电桥按其功能可分为直流单臂电桥和直流双臂电桥，其中直流单臂电桥主要适合精确测量1Ω以上的电阻，所以使用比较广泛。 1.直流单臂电桥简易原理图图1-24是直流单臂电桥简易原理图，当电桥检流计指示值为零的时候，才可以进行读数。图1-24直流单臂电桥简易原理图 2.直流单臂电桥外壳上的部件1)检流计指针:当有电流流过检流计时,指针会发生偏转,流过电流的方向不同,指针偏转的方向也不同。2)比例臂旋钮、比较臂旋钮：分别连接R1以及R2、R3电阻（实际电路中电阻有多组），通过调节旋钮可以选择相应的电阻与之相连接，最后的Rx读数为比例臂和比较臂读数的乘积。调零器：用以测量前的指针调零工作。必须先将检流计锁扣打开，才能进行调零。Rx接线柱：用以接被测电阻。检流计连接片：通常放在“外接”位置。为提高在高阻值测量中的精度，需外接高灵敏度检流计时，应将连接片放在“内接”位置，外接检流计接在“外接”两端钮上。检流计按钮开关“G”和电源开关“B”：旋转90°可锁住，测量过程中调平衡时按下按钮“B”然后轻按检流计按钮“G”；在测量具有电感的元件（如线圈）完毕时，需先松开检流计按钮，后松开电源按钮。图1-25直流单臂电桥外形图 3.直流单臂电桥测量过程1)将被测电阻接入“Rx”接线柱两端。估计被测电阻值，选择比例臂的适当数值。检查无误后，先按下电源开关“B”,再按下检流计按钮开关“G”,（按钮开关“B”“G”旋转90°可锁住），调节比较臂的四支旋钮，使检流计指针指“零”。此时电桥平衡，被测电阻值等于：比例臂读数乘比较臂读数（欧姆）。2)如无法估计被测电阻值，一般将比例臂放在1档，比较臂放在1000欧上，按下“B”按钮，然后轻按“G”按钮后即松开，如检流计指针晃向“＋”的一边，说明被测电阻大于1000欧，可把比例臂放在10档，再次接下“B”、“G”按钮，如果指针仍在“＋”边，可把比例臂放在100档。如果开始时指针晃向“－”边，则说明被测电阻小于1000欧，可把比例臂放在0.1档或0.01档上。如此，可得Rx的大约数值然后选定倍率，调节四个比较臂读数盘，使检流计平衡。 4.直流单臂电桥使用注意事项:1)使用前先把检流计锁扣或短路开关打开，并调节调零器使指针或光点置于零位。2)Rx接好后，先估计一下被测量的电阻阻值范围，选择合适的R2/R3比率，以保证比较臂R4的四档电阻都能充分使用。例如：Rx为几个欧姆时，应选比率为0.001。3)电源和检流计按钮的使用：测量时先按“电源”按钮，再按“检流计”按钮。选定倍率后,若检流计指针向“＋”偏转，说明R4电阻小了，应增加比较臂R4数值。反之，指针若向“—”偏转，则应减小R4数值。测量完毕，先松开检流计按钮，后松开电源按钮。特别是在测量具有电感的元件（如线圈）一定要遵守上述操作顺序，否则将有很大的自感电动势作用于检流计，造成检流计损坏。4)在电桥调平衡过程中，不要把检流计按钮按死，应是每改变一次比较臂电阻，按一次按钮测量一次，直至检流计偏转较小时，再按死检流计按钮。5)测量结束不再使用时，应将检流计的锁扣锁上。问题:为什么直流单臂电桥这种桥式结构可以测量Rx阻值呢，它的工作原理是怎样的？这就需要我们讨论一下电阻的串并联问题。 四.理论知识1.电阻的串并联1)电阻串联电路设电压、电流参考方向关联，则　A.电流：各电阻顺序连接，各电阻中流过的电流相同；　B.电压：电路的总电压等于各串联电阻的电压之和，即： C.等效电阻：电阻串联，其等效电阻等于各分电阻之和；等效电阻大于任意一个串联的分电阻。即:D.分压：若已知串联电阻两端的总电压，求各分电阻上的电压称分压。电阻串联，各分电阻上的电压与电阻值成正比，电阻值大者分得的电压大。因此串联电阻电路可作分压电路。 E.功率：电阻串连时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比，即电阻值大者消耗的功率大；等效电阻消耗的功率等于各串连电阻消耗功率的总和。 2）电阻的并联设电压、电流参考方向关联，则A.电压:各电阻并联连接，各电阻中两端的电压相同；B.电流:电路的总电流等于各并联电阻的电流之和；(G=1/R为电导) C.等效电阻:D.分流:若已知并联电阻电路的总电流，求各分电阻上的电流称分流。E.功率:电阻并联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比，即电阻值大者消耗的功率小；等效电阻消耗的功率等于各并连电阻消耗功率的总和。 电路中有电阻的串联，又有电阻的并联的电路称电阻的串并联电路。电阻相串联的部分具有电阻串联电路的特点，电阻相并联的部分具有电阻并联电路的特点。3)电阻的混联:例1求图1-31所示电路的I1,I4,U4解：①用分流方法: ②用分压方法:从上题可得求解串、并联电路的一般步骤：A.求出等效电阻或等效电导；B.应用欧姆定律求出总电压或总电流；C.应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压。 判别电路的串并联关系一般应掌握下述四点：A.看电路的结构特点。若两电阻是首尾相联就是串联，是首首尾尾相联就是并联。B.看电压电流关系。若流经两电阻的电流是同一个电流，那就是串联；若两电组上承受的是同一个电压，那就是并联。C.对电路作变形等效。如左边的支路可以扭到右边，上面的支路可以翻到下面，弯曲的支路可以拉直等；对电路中的短线路可以任意压缩与伸长；对多点接地可以用短路线相连。D.找出等电位点。对于具有对称特点的电路，若能判断某两点是等电位点，则根据电路等效的概念，一是可以用短接线把等电位点联起来；二是把联接等电位点的支路断开（因支路中无电流），从而得到电阻的串并联关系。4)判别电路的串并联关系 练习题:求下列各电路中的等效电阻RAB. 直流单臂电桥的原理分析1．原理分析:图1-32是QJ24型直流单臂电桥原理图。其中R2、R3、R4为标准电阻元件。R4为比较臂，R2、R3为比率臂(R2/R3)单臂意即单比率臂。Rx为被测电阻，是为测量臂。直流单臂电桥用于测量阻值（1Ω～0.1MΩ）直流电阻。当电桥平衡时有： 2.数值计算：如图1-33，已知E=4.5V,R1=4Ω,R2=10Ω,R3=5Ω,当直流单臂电桥检流计指示值为零的时候，计算各电阻中电流的大小？解：当检流计指示值为零时，即意味着b、c两点同电位，R1与RX串联，R2与R3串联，然后两者再并联。电桥平衡时，RX=2Ω总电流I=E/R总=E/[(R1+RX)//(R2+R3)]=1.05AI1=（R2+R3）I/(R1+R2+R3+R4)=0.75AI2=I-I1=0.3AII1I2 五、拓展知识直流双臂电桥直流单臂电桥只能测量1欧以上的电阻,而直流双臂电桥，用于测量低值（1欧以下）直流电阻。　如果低值电阻仍使用单臂电桥测量，则因Rx很小，而R2、R3、R4也必然很小，四个臂相联接的接点处的接触电阻值和接线电阻值都不容忽略，会使测量结果造成极大的误差。而双臂电桥则解决了这些问题。'