一种渐开线齿轮参数测定教具制造技术

本实用新型专利技术提出了一种渐开线齿轮参数测定教具，包括操作台和滑动变阻器，滑动变阻器设置在操作台上部，所述滑动变阻器通过滑片与滑动装置中的配合齿轮相连接，操作台上还设置有固定装置和液晶显示屏，固定装置包括配对齿轮，配对齿轮与配合齿轮相啮合，液晶显示屏下方设置有信号处理单元，信号处理单元分别与液晶显示屏和滑动变阻器相连接，滑动变阻器外接恒流电源。本实用新型专利技术可以测量多种正/斜齿轮配对情况，并方便读出中心距尺寸，中心距可调节，降低误差，学生通过测量和计算，掌握正/斜齿轮各部分尺寸与基本参数的关系，且整体结构紧凑，学生操作方便，有助于提高学生的学习兴趣。

【技术实现步骤摘要】
一种渐开线齿轮参数测定教具
本技术涉及教学实验设备
，尤其涉及一种渐开线齿轮参数测定教具。
技术介绍
齿轮是能相互啮合的有齿的机械零件，在工业中尤为重要。齿轮的传动优点是：传动平稳，传动比精确，工作可靠，效率高，所以在机械原理课堂中齿轮教学既是重点，同时也是难点。通过使用齿轮参数测定试验器具，在实践中与课堂上的内容相结合，更为深入的理解齿轮教学内容。学生通过测量和计算，掌握正/斜齿轮各部分尺寸与基本参数的关系，理解渐开线正/斜齿轮的特点；通过测量正/斜齿轮的变位系数，了解变为正/斜齿轮的形成过程及齿轮轮廓的变化规律，掌握标准正/斜齿轮与变位正/斜齿轮的基本判别方法。目前用于齿轮参数测定的教具，皆为中心距固定，不能发生变化，只能使用固定配对的正/斜齿轮，不能有多种配合方案，同时在中心距固定的情况下，由于加工误差的不可避免性，虽然配对正/斜齿轮相互啮合，但是啮合正/斜齿轮中间间隙较大，实验所测出的数据也不尽理想。所以设计一种测量误差小，可以实现多种齿轮配合方案的可调节齿轮参数测定的教具是很有必要。
技术实现思路
针对现有齿轮参数测定教具，中心距固定不变，学生不能直观观察齿轮参数变化的技术问题，本技术提出一种渐开线齿轮参数测定教具。为了解决上述问题，本技术的技术方案是这样实现的：一种渐开线齿轮参数测定教具，包括操作台和滑动变阻器，滑动变阻器设置在操作台上部，所述滑动变阻器通过滑片与滑动装置中的配合齿轮相连接，操作台上还设置有固定装置和液晶显示屏，固定装置包括配对齿轮，配对齿轮与配合齿轮相啮合，液晶显示屏下方设置有信号处理单元，信号处理单元分别与液晶显示屏和滑动变阻器相连接，滑动变阻器外接恒流电源。进一步地，所述滑动装置还包括导轨、紧定滑轴和螺丝，滑动变阻器一侧设置有导轨，导轨上滑动设置有紧定滑轴且紧定滑轴一侧通过滑片与滑动变阻器相连接，紧定滑轴上设置有配合齿轮和螺丝，螺丝设置在配合齿轮上部，紧定滑轴轴心与滑片中心位置相对应；所述配合齿轮一侧设置有固定装置。进一步地，所述紧定滑轴下部通过镶条与导轨上部相连接。进一步地，所述导轨为三角导轨。进一步地，所述固定装置还包括固定轴，配对齿轮通过固定轴固定在操作台上。进一步地，所述信号处理单元包括电压信号采集电路、A/D转换器、蓄电池和MCU，电压信号采集电路的输入端与滑动变阻器串联，电压信号采集电路的输出端与A/D转换器的输入端相连接，A/D转换器的输出端与MCU的信号输入端相连接，MCU的信号输出端与液晶显示屏相连接，MCU与蓄电池相连接。进一步地，所述电压信号采集电路包括电位器Rx、定值电阻R1和运算放大器，电位器Rx一端与滑动变阻器相连接，电位器Rx另一端分别与定值电阻R1和运算放大器同相输入端相连接，定值电阻R1另一端接地，运算放大器反相输入端与运算放大器输出端相连接，运算放大器输出端与A/D转换器模拟信号输入端相连接。进一步地，所述A/D转换器的型号为ADC0809，MCU为STM32F407MCU。进一步地，所述配对齿轮和配合齿轮的模数相同。进一步地，所述镶条为橡胶条。本技术的有益效果：本技术实现不同齿数相同模数正/斜齿轮随意配合从而不再受固定中心距限制；利用三角导轨，实现在滑动变阻器上滑轨使用磨损之后可以自动补偿，提高滑轨寿命，并且方便学生操作；通过紧定滑轴移动，可尽可能减少啮合间隙，缩减误差，学生在操作过程中滑动变阻器上电压值变化实时在液晶显示屏上显示出来，并且MCU对滑动变阻器上齿轮运动参数和电压参数进行综合对比分析，得出齿轮之间的中心轴距，有助于学生更加直观的了解齿轮的运转参数。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。图2为图1的轴测结构示意图。图3为滑片结构示意图。图4为电压信号采集电路图。图5为本技术的信号流程图。图中附图标记表示为，1为螺丝，2为配对齿轮，3为液晶显示屏，4为操作台，5为紧定滑轴，6为配合齿轮，7为导轨，8为滑动变阻器，9为信号处理单元，10为镶条，11为滑片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图3所示，一种渐开线齿轮参数测定教具，包括操作台4和滑动变阻器8，滑动变阻器8设置在操作台4上部，所述滑动变阻器8通过滑片11与滑动装置中的配合齿轮6相连接，滑片11用于调节滑动变阻器8连入电路中的电阻，滑动装置一侧设置有固定装置，固定装置包括配对齿轮2，配对齿轮2与配合齿轮6相啮合，固定装置一侧设置有液晶显示屏3，液晶显示屏3下方设置有信号处理单元9，信号处理单元9分别与液晶显示屏3和滑动变阻器8相连接，滑动变阻器8外接恒流电源。如图2和图3所示，所述滑动装置还包括导轨7、紧定滑轴5、螺丝1和镶条10，滑动变阻器8一侧设置有导轨7，导轨7为三角导轨，保证三角导轨与上部紧定滑轴5之间的稳定性，导轨7上滑动设置有紧定滑轴5且紧定滑轴5一侧通过滑片11与滑动变阻器8相连接，紧定滑轴5上设置有配合齿轮6和螺丝1，螺丝1设置在配合齿轮6上部，紧定滑轴5轴心与滑片11中心位置相对应，提高整体装置测量滑片11滑动距离的精确度，镶条10为橡胶条，旋紧螺丝1压紧紧定滑轴5和镶条10，增大导轨7上部的摩擦力，保证配合齿轮6固定时不出现侧滑；所述配合齿轮6一侧设置有固定装置。如图1所示，所述固定装置还包括固定轴，配对齿轮2与固定轴之间采用间隙配合，配对齿轮2通过固定轴固定在操作台4上且配对齿轮2与处于导轨7最左端的配合齿轮6处于相啮合的状态，配对齿轮2和配合齿轮6的模数相同。如图4和图5所示，所述信号处理单元9包括电压信号采集电路、A/D转换器、蓄电池和MCU，电压信号采集电路的输入端与滑动变阻器8串联，滑动变阻器8另一端外接恒流电源，电压信号采集电路的输出端与A/D转换器的输入端相连接，电压信号采集电路包括电位器Rx、定值电阻R1和运算放大器，电位器Rx一端与滑动变阻器8相连接，电位器Rx另一端分别与定值电阻R1和运算放大器同相输入端相连接，定值电阻R1另一端接地，运算放大器反相输入端与运算放大器输出端相连接，运算放大器输出端与A/D转换器模拟信号输入端相连接，A/D转换器的型号为ADC0809，A/D转换器的输出端与MCU的信号输入端相连接，MCU为STM32F407MCU，MCU的信号输出端与液晶显示屏相连接，MCU与蓄电池相连接。本技术的工作方法：在初始值设定时，首先将滑片11滑至右端，并记录滑片11中心在滑动变阻器8上的位置至固定轴轴心之间的距离L0，随后恒流电源向电路中通入恒定电流I0，电压信号采集电路采集滑动变阻器8上的电压U0，电压信号通过A/D转换器进行模数转换后传输至MC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渐开线齿轮参数测定教具，包括操作台（4）和滑动变阻器（8），滑动变阻器（8）设置在操作台（4）上部，其特征在于，所述滑动变阻器（8）通过滑片（11）与滑动装置中的配合齿轮（6）相连接，操作台（4）上还设置有固定装置和液晶显示屏（3），固定装置包括配对齿轮（2），配对齿轮（2）与配合齿轮（6）相啮合，液晶显示屏（3）下方设置有信号处理单元（9），信号处理单元（9）分别与液晶显示屏（3）和滑动变阻器（8）相连接，滑动变阻器（8）外接恒流电源。

【技术特征摘要】
1.一种渐开线齿轮参数测定教具，包括操作台（4）和滑动变阻器（8），滑动变阻器（8）设置在操作台（4）上部，其特征在于，所述滑动变阻器（8）通过滑片（11）与滑动装置中的配合齿轮（6）相连接，操作台（4）上还设置有固定装置和液晶显示屏（3），固定装置包括配对齿轮（2），配对齿轮（2）与配合齿轮（6）相啮合，液晶显示屏（3）下方设置有信号处理单元（9），信号处理单元（9）分别与液晶显示屏（3）和滑动变阻器（8）相连接，滑动变阻器（8）外接恒流电源。2.根据权利要求1所述的渐开线齿轮参数测定教具，其特征在于，所述滑动装置还包括导轨（7）、紧定滑轴（5）和螺丝（1），滑动变阻器（8）一侧设置有导轨（7），导轨（7）上滑动设置有紧定滑轴（5）且紧定滑轴（5）一侧通过滑片（11）与滑动变阻器（8）相连接，紧定滑轴（5）上设置有配合齿轮（6）和螺丝（1），螺丝（1）设置在配合齿轮（6）上部，紧定滑轴（5）轴心与滑片（11）中心位置相对应；所述配合齿轮（6）一侧设置有固定装置。3.根据权利要求2所述的渐开线齿轮参数测定教具，其特征在于，所述紧定滑轴（5）下部通过镶条（10）与导轨（7）上部相连接。4.根据权利要求2所述的渐开线齿轮参数测定教具，其特征在于，所述导轨（7）为三角导轨。5.根据权利要求1或2所述的渐开...

【专利技术属性】
技术研发人员：车江宁，付晓莉，张伟杰，李朝阳，戚晏奇，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：新型
国别省市：河南,41