一种齿轮中心距可分性验证仪

摘要

本发明公开了一种齿轮中心距可分性验证仪，属于演示教具领域。本发明通过主动齿轮回转装置带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿廓啮合将转矩传递给从动齿轮；通过检测单元实时检测主动齿轮与从动齿轮的角位移变化，并通过数显装置显示出来；通过观察主动齿轮与从动齿轮回转角度变动的同步性，确定齿轮传动瞬时传动比的一致性；通过中心距调节装置改变主动齿轮与从动齿轮的中心距，在不同中心距条件下，进行多次实验，即可验证齿轮中心距可分性。本发明为渐开线齿廓齿轮中心距可分性内容的课堂教学提供了一种新型的演示教具，与文字阐述和公式推导的理论教学方式有机结合，使抽象枯燥的知识点得到生动形象的展示，有效地提高了课堂教学效果。

权利要求

1.一种齿轮中心距可分性验证仪，包括机架（1），其特征在于：还包括主动齿轮回转装置（2）、从动齿轮背压装置（3）、中心距调节装置（4）、主动齿轮（7）、从动齿轮（8）、检测单元和数显装置（5），所述的主动齿轮回转装置（2）固定于机架（1）上，并与主动齿轮（7）轴连接，用于实现主动齿轮（7）的圆周回转运动，并带动从动齿轮（8）一起回转运动；所述的从动齿轮背压装置（3）通过线性导轨副与中心距调节装置（4）相连，并与从动齿轮（8）轴连接，用于实现从动齿轮（8）与主动齿轮（7）的无隙传动；所述的中心距调节装置（4）固定于机架（1）上，用于实现主动齿轮（7）与从动齿轮（8）的中心距调节；所述的检测单元分别安装于主动齿轮回转装置（2）、从动齿轮背压装置（3）和中心距调节装置（4）上，用于实时采集三者的回转角度变化，从而得出主动齿轮（7）与从动齿轮（8）的转速及中心距的调节量；

所述的数显装置（5）与检测单元相连接，用于显示检测单元采集的实时数据。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的主动齿轮回转装置（2）包括回转减速箱（21）、主动齿轮轴（22）和回转驱动机构（23），所述的回转减速箱（21）为蜗杆蜗轮减速箱，所述的回转驱动机构（23）包括传动轴（231）、固定支架（232）和回转手轮（233），所述的回转减速箱（21）固定安装于机架（1）上，所述的主动齿轮轴（22）穿过回转减速箱（21）内的回转蜗轮（212），并与主动齿轮（7）相固连；所述的传动轴（231）的一端与回转减速箱（21）内的回转蜗杆（213）相连，另一端与回转手轮（233）相连，所述的传动轴（231）通过固定支架（232）固定于机架（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的中心距调节装置（4）包括调节减速箱（41）、输出轴（42）、滚动丝杠螺母副、移动板（46）和线性导轨副，所述的调节减速箱（41）为蜗杆蜗轮减速箱，所述的滚动丝杠螺母副包括丝杠（43）、滚动螺母（44）和螺母座（45），所述的线性导轨副包括滚动滑块（48）、圆柱导轨（49）和导轨支架（491），所述的调节减速箱（41）固定安装于机架（1）上，所述的输出轴（42）穿过调节减速箱（41）内的调节蜗轮（412），并与丝杠（43）相固连，所述的调节减速箱（41）内的调节蜗杆（413）与调节手轮（414）相固连；所述的丝杠（43）与滚动螺母（44）相配合，所述的滚动螺母（44）通过螺母座（45）与移动板（46）相固连；所述的滚动滑块（48）固定安装于移动板（46）上，所述的圆柱导轨（49）与滚动滑块（48）相配合，并通过导轨支架（491）固定于机架（1）上；所述的从动齿轮背压装置（3）固定安装于移动板（46）上。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的从动齿轮背压装置（3）包括从动齿轮轴（31）、从动轮轴承座（32）、转盘（33）、钢丝绳（35）和砝码（36），所述的从动轮轴承座（32）固定安装于移动板（46）上，所述的转盘（33）安装于从动轮轴承座（32）内，所述的从动齿轮轴（31）穿过转盘（33），并与从动齿轮（8）相固连；所述的钢丝绳（35）的一端缠绕于转盘（33）上，另一端穿出从动轮轴承座（32）并连接砝码（36）。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的从动轮轴承座（32）上还设置有导向螺钉（34），所述的钢丝绳（35）经过导向螺钉（34）穿出从动轮轴承座（32）。

6.根据权利要求4或5所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的检测单元包括第一编码器（61）、第二编码器（62）和第三编码器（63），所述的第一编码器（61）与主动齿轮轴（22）通过联轴器相连；所述的第二编码器（62）与从动齿轮轴（31）通过联轴器相连；所述的第三编码器（63）与输出轴（42）通过联轴器相连。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的数显装置（5）为LED数显表，其固定安装于机架（1）侧面，并分别与第一编码器（61）、第二编码器（62）和第三编码器（63）相连。

8.根据权利要求7所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的主动齿轮（7）与从动齿轮（8）的模数M均为30mm。

9.根据权利要求8所述的一种齿轮中心距可分性验证仪，其特征在于：所述的机架（1）包括机架面板（101）和机架立柱（102），所述的主动齿轮（7）与从动齿轮（8）均安装于机架面板（101）的正面，用于直观演示；所述的主动齿轮回转装置（2）、从动齿轮背压装置（3）和中心距调节装置（4）均安装于机架面板（101）的反面；所述的机架立柱（102）支撑起机架面板（101）。

说明书

一种齿轮中心距可分性验证仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种演示教具，更具体地说，涉及一种齿轮中心距可分性验证仪。

背景技术

[0002] 《机械原理》课程是机械类、近机类专业的骨干课程，齿轮传动是机械传动的重要内容。

[0003] 齿轮传动是通过主动轮轮齿的齿廓推动从动轮的齿廓来实现的。齿轮传动最基本的要求是传动准确、平稳，即要求瞬时传动比必须保持不变，否则，当主动轮以等角速度回转时，从动轮作变角速度转动，所产生的惯性力不仅影响齿轮的寿命，而且会引起机器的振动和噪音，影响工作精度。

[0004] 如图1齿廓啮合基本定律示意图所示，由式 可知，渐开线的传动比取决于两轮基圆半径的大小，因为基圆大小一定，所以即使在安装中使两轮实际中心距O1O2’与所设计的中心距O1O2有偏差，也不会影响两轮的传动比，渐开线传动的这一特性称为中心距可分性，这一性质在生产实际中对于渐开线齿轮的加工装配都十分有利，是课程中重要的知识点。

[0005] 目前，在课堂教学中，关于渐开线齿廓中心距可分性的啮合特性的讲解通常采用语言阐述和公式推导的方式，学生理解较为抽象。如果课堂教学中，在语言阐述和公式推导的基础上，增加相应实验教具的直观生动实验演示，可以有效地提高课堂教学效果。

发明内容

[0006] 1.发明要解决的技术问题

[0007] 本发明的目的在于克服现有齿轮中心距可分性特征难以直观实验演示的不足，提供一种齿轮中心距可分性验证仪，采用本发明的技术方案，为《机械原理》课程中齿轮啮合传动渐开线齿廓齿轮中心距可分性内容的课堂教学提供了一种新型的演示教具，与采用文字阐述和公式推导的理论教学方式有机结合，使抽象枯燥的知识点得到生动形象的展示，有效地提高了课堂教学效果；主要用于验证渐开线齿廓的齿轮中心距可分性特征。

[0008] 2.技术方案

[0009] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

[0010] 本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，包括机架，还包括主动齿轮回转装置、从动齿轮背压装置、中心距调节装置、主动齿轮、从动齿轮、检测单元和数显装置，所述的主动齿轮回转装置固定于机架上，并与主动齿轮轴连接，用于实现主动齿轮的圆周回转运动，并带动从动齿轮一起回转运动；所述的从动齿轮背压装置通过线性导轨副与中心距调节装置相连，并与从动齿轮轴连接，用于实现从动齿轮与主动齿轮的无隙传动；所述的中心距调节装置固定于机架上，用于实现主动齿轮与从动齿轮的中心距调节；所述的检测单元分别安装于主动齿轮回转装置、从动齿轮背压装置和中心距调节装置上，用于实时采集三者的回转角度变化，从而得出主动齿轮与从动齿轮的转速及中心距的调节量；所述的数显装置与检测单元相连接，用于显示检测单元采集的实时数据。

[0011] 更进一步地，所述的主动齿轮回转装置包括回转减速箱、主动齿轮轴和回转驱动机构，所述的回转减速箱为蜗杆蜗轮减速箱，所述的回转驱动机构包括传动轴、固定支架和回转手轮，所述的回转减速箱固定安装于机架上，所述的主动齿轮轴穿过回转减速箱内的回转蜗轮，并与主动齿轮相固连；所述的传动轴的一端与回转减速箱内的回转蜗杆相连，另一端与回转手轮相连，所述的传动轴通过固定支架固定于机架上。

[0012] 更进一步地，所述的中心距调节装置包括调节减速箱、输出轴、滚动丝杠螺母副、移动板和线性导轨副，所述的调节减速箱为蜗杆蜗轮减速箱，所述的滚动丝杠螺母副包括丝杠、滚动螺母和螺母座，所述的线性导轨副包括滚动滑块、圆柱导轨和导轨支架，所述的调节减速箱固定安装于机架上，所述的输出轴穿过调节减速箱内的调节蜗轮，并与丝杠相固连，所述的调节减速箱内的调节蜗杆与调节手轮相固连；所述的丝杠与滚动螺母相配合，所述的滚动螺母通过螺母座与移动板相固连；所述的滚动滑块固定安装于移动板上，所述的圆柱导轨与滚动滑块相配合，并通过导轨支架固定于机架上；所述的从动齿轮背压装置固定安装于移动板上。

[0013] 更进一步地，所述的从动齿轮背压装置包括从动齿轮轴、从动轮轴承座、转盘、钢丝绳和砝码，所述的从动轮轴承座固定安装于移动板上，所述的转盘安装于从动轮轴承座内，所述的从动齿轮轴穿过转盘，并与从动齿轮相固连；所述的钢丝绳的一端缠绕于转盘上，另一端穿出从动轮轴承座并连接砝码。

[0014] 更进一步地，所述的从动轮轴承座上还设置有导向螺钉，所述的钢丝绳经过导向螺钉穿出从动轮轴承座。

[0015] 更进一步地，所述的检测单元包括第一编码器、第二编码器和第三编码器，所述的第一编码器与主动齿轮轴通过联轴器相连；所述的第二编码器与从动齿轮轴通过联轴器相连；所述的第三编码器与输出轴通过联轴器相连。

[0016] 更进一步地，所述的数显装置为LED数显表，其固定安装于机架侧面，并分别与第一编码器、第二编码器和第三编码器相连。

[0017] 更进一步地，所述的主动齿轮与从动齿轮的模数M均为30mm。

[0018] 更进一步地，所述的机架包括机架面板和机架立柱，所述的主动齿轮与从动齿轮均安装于机架面板的正面，用于直观演示；所述的主动齿轮回转装置、从动齿轮背压装置和中心距调节装置均安装于机架面板的反面；所述的机架立柱支撑起机架面板。

[0019] 3.有益效果

[0020] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

[0021] （1）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其通过主动齿轮回转装置带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿廓啮合将转矩传递给从动齿轮；通过检测单元实时检测主动齿轮与从动齿轮的角位移变化，并通过数显装置显示出来，方便实时观察；通过观察主动齿轮与从动齿轮回转角度变动的同步性，确定齿轮传动瞬时传动比的一致性；通过中心距调节装置改变主动齿轮与从动齿轮的中心距，在不同中心距条件下，进行多次实验，即可验证渐开线齿轮中心距可分性；为《机械原理》课程中齿轮啮合传动渐开线齿廓齿轮中心距可分性内容的课堂教学提供了一种新型的演示教具，与采用文字阐述和公式推导的理论教学方式有机结合，使抽象枯燥的知识点得到生动形象的展示，有效地提高了课堂教学效果；

[0022] （2）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其回转减速箱固定安装于机架上，主动齿轮轴穿过回转减速箱内的回转蜗轮，并与主动齿轮相固连；传动轴的一端与回转减速箱内的回转蜗杆相连，另一端与回转手轮相连，传动轴通过固定支架固定于机架上，利用上述的主动齿轮回转装置，可以实现主动齿轮缓慢平稳转动，并带动从动齿轮一起转动，结构简单，操作方便；

[0023] （3）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其调节减速箱固定安装于机架上，输出轴穿过调节减速箱内的调节蜗轮，并与丝杠相固连，调节减速箱内的调节蜗杆与调节手轮相固连；丝杠与滚动螺母相配合，滚动螺母通过螺母座与移动板相固连；滚动滑块固定安装于移动板上，圆柱导轨与滚动滑块相配合，并通过导轨支架固定于机架上；从动齿轮背压装置固定安装于移动板上，利用上述的中心距调节装置，可以实现从动齿轮回转中心的位置变化，从而实现主动齿轮和从动齿轮中心距的调节，调节运动平稳，传动精度高；

[0024] （4）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其从动轮轴承座固定安装于移动板上，转盘安装于从动轮轴承座内，从动齿轮轴穿过转盘，并与从动齿轮相固连；钢丝绳的一端缠绕于转盘上，另一端穿出从动轮轴承座并连接砝码，利用上述的从动齿轮背压装置对从动齿轮施加一定的转矩，使主动齿轮和从动齿轮齿廓紧密无隙贴合，实现平稳缓慢传动，便于观察主动齿轮与从动齿轮回转角度变动的同步性；

[0025] （5）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其第一编码器与主动齿轮轴通过联轴器相连，第二编码器与从动齿轮轴通过联轴器相连，第三编码器与输出轴通过联轴器相连，实现实时检测主动齿轮与从动齿轮的转速及中心距的调节量，编码器的体积小、精密度高、使用寿命长、价格低廉；

[0026] （6）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，数显装置为LED数显表，其固定安装于机架侧面，并分别与第一编码器、第二编码器和第三编码器相连，便于进行实验数据的观察比较，生动形象地反映出主动齿轮与从动齿轮瞬时角速度变化；

[0027] （7）本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，其主动齿轮与从动齿轮的模数M均为30mm，便于演示与观察。

附图说明

[0028] 图1为渐开线齿轮齿廓啮合基本定律示意图；

[0029] 图2为本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪的主视结构示意图；

[0030] 图3为本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪的俯视结构示意图；

[0031] 图4为图3中的A-A方向剖视结构示意图；

[0032] 图5为图3中的B-B方向剖视结构示意图；

[0033] 图6为图3中的C-C方向剖视结构示意图；

[0034] 图7为图3中的D-D方向剖视结构示意图；

[0035] 图8为图3中的E向结构示意图；

[0036] 图9为图8中的F向结构示意图。

[0037] 示意图中的标号说明：

[0038] 1、机架；101、机架面板；102、机架立柱；2、主动齿轮回转装置；21、回转减速箱；211、回转减速箱体；212、回转蜗轮；213、回转蜗杆；22、主动齿轮轴；23、回转驱动机构；
231、传动轴；232、固定支架；233、回转手轮；24、第一法兰支架；25、第一编码器定位板；3、从动齿轮背压装置；31、从动齿轮轴；32、从动轮轴承座；33、转盘；34、导向螺钉；35、钢丝绳；36、砝码；37、第二法兰支架；38、第二编码器定位板；4、中心距调节装置；41、调节减速箱；411、调节减速箱体；412、调节蜗轮；413、调节蜗杆；414、调节手轮；42、输出轴；43、丝杠；44、滚动螺母；45、螺母座；46、移动板；47、第三法兰支架；48、滚动滑块；49、圆柱导轨；
491、导轨支架；5、数显装置；61、第一编码器；62、第二编码器；63、第三编码器；7、主动齿轮；8、从动齿轮。

具体实施方式

[0039] 为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

[0040] 实施例

[0041] 结合图2和图3，本实施例的一种齿轮中心距可分性验证仪，包括机架1、主动齿轮回转装置2、从动齿轮背压装置3、中心距调节装置4、主动齿轮7、从动齿轮8、检测单元和数显装置5，主动齿轮回转装置2固定于机架1上，并与主动齿轮7轴连接，用于实现主动齿轮7的圆周回转运动，并带动从动齿轮8一起回转运动；从动齿轮背压装置3通过线性导轨副与中心距调节装置4相连，并与从动齿轮8轴连接，用于实现从动齿轮8与主动齿轮7的无隙传动；中心距调节装置4固定于机架1上，用于实现主动齿轮7与从动齿轮8的中心距调节；检测单元分别安装于主动齿轮回转装置2、从动齿轮背压装置3和中心距调节装置4上，用于实时采集三者的回转角度变化，从而得出主动齿轮7与从动齿轮8的转速及中心距的调节量；数显装置5与检测单元相连接，用于显示检测单元采集的实时数据。本实施例的一种齿轮中心距可分性验证仪，通过主动齿轮回转装置2带动主动齿轮7转动，主动齿轮
7通过齿廓啮合将转矩传递给从动齿轮8；通过检测单元实时检测主动齿轮7与从动齿轮8的角位移变化，并通过数显装置5显示出来，方便实时观察；通过观察主动齿轮7与从动齿轮8回转角度变动的同步性，确定齿轮传动瞬时传动比的一致性；通过中心距调节装置4改变主动齿轮7与从动齿轮8的中心距，在不同中心距条件下，进行多次实验，即可验证渐开线齿轮中心距可分性；为《机械原理》课程中齿轮啮合传动渐开线齿廓中心距可分性内容的课堂教学提供了一种新型的演示教具，与采用文字阐述和公式推导的理论教学方式有机结合，使抽象枯燥的知识点得到生动形象的展示，有效地提高了课堂教学效果；同时，将主动齿轮7与从动齿轮8换成圆弧、摆线或变态摆线齿廓的齿轮，即可用于圆弧、摆线和变态摆线齿廓的齿轮中心距可分性特征的验证，填补了《机械原理》课程教学仪器的一大空白。

[0042] 如图4所示，主动齿轮回转装置2包括回转减速箱21、主动齿轮轴22和回转驱动机构23，回转减速箱21为蜗杆蜗轮减速箱，其包括回转减速箱体211、回转蜗轮212和回转蜗杆213，回转蜗轮212和回转蜗杆213紧密啮合，并通过轴承安装于回转减速箱体211内；回转驱动机构23包括传动轴231、固定支架232和回转手轮233。回转减速箱21通过螺钉固定安装于机架1上，主动齿轮轴22穿过回转蜗轮212通过平键连接，并与主动齿轮7相固连，具体地，主动齿轮7的轴心上开设有一个用于定位的Φ18通孔，主动齿轮轴22与该通孔相配合，并通过6个M6的螺钉固定，保证了主动齿轮7与主动齿轮轴22的同轴度，且便于主动齿轮7的更换；传动轴231的一端与回转蜗杆213通过联轴器相连，另一端与回转手轮233相连，传动轴231通过固定支架232固定于机架1上，避免了因传动轴231过长，在转动回转手轮233时出现大幅晃动现象。利用上述结构的主动齿轮回转装置2，可以实现主动齿轮7缓慢平稳转动，并带动从动齿轮8一起转动，结构简单，操作方便。

[0043] 参见图6、图7、图8和图9，中心距调节装置4包括调节减速箱41、输出轴42、滚动丝杠螺母副、移动板46和线性导轨副，调节减速箱41为蜗杆蜗轮减速箱，其包括调节减速箱体411、调节蜗轮412和调节蜗杆413，调节蜗轮412和调节蜗杆413紧密啮合，并通过轴承安装于调节减速箱体411内；滚动丝杠螺母副包括丝杠43、滚动螺母44和螺母座45；线性导轨副包括滚动滑块48、圆柱导轨49和导轨支架491。调节减速箱41通过螺钉固定安装于机架1上，输出轴42穿过调节蜗轮412通过平键连接，并与丝杠43通过联轴器相固连，调节蜗杆413与调节手轮414相固连（调节减速箱41和调节手轮414参见图2所示）；
丝杠43与滚动螺母44相配合，滚动螺母44通过螺母座45与移动板46相固连。如图7和图8所示，移动板46的两侧通过螺钉固定安装滚动滑块48，圆柱导轨49与滚动滑块48相配合，并通过导轨支架491固定于机架1上。如图9所示，本实施例中的导轨支架491通过螺钉安装于机架1上，圆柱导轨49通过锁紧螺钉固定于导轨支架491上。从动齿轮背压装置3固定安装于移动板46上，在移动板46的相应位置上，机架1上开设有提供移动板46运动的空间。利用上述结构的中心距调节装置4，可以实现从动齿轮8回转中心的位置变化，从而实现主动齿轮7和从动齿轮8中心距的调节，调节运动平稳，传动精度高。

[0044] 如图5所示，从动齿轮背压装置3包括从动齿轮轴31、从动轮轴承座32、转盘33、钢丝绳35和砝码36，从动轮轴承座32通过螺钉固定安装于移动板46上，转盘33通过轴承安装于从动轮轴承座32内，从动齿轮轴31穿过转盘33通过平键连接，并与从动齿轮8相固连，与主动齿轮轴22、主动齿轮7的固定方式相同，从动齿轮8的轴心上也开设有一个用于定位的Φ18通孔，从动齿轮轴31与该通孔相配合，并通过6个M6的螺钉固定，保证了从动齿轮8与从动齿轮轴31的同轴度，且便于从动齿轮8的更换；钢丝绳35的一端缠绕于转盘33上，另一端穿出从动轮轴承座32并连接砝码36，具体在从动轮轴承座32上设置有导向螺钉34，钢丝绳35经过导向螺钉34后穿出从动轮轴承座32。由砝码36的自重提供转盘33转矩，通过从动齿轮轴31传递给从动齿轮8，使主动齿轮7和从动齿轮8齿廓紧密无隙贴合，实现平稳缓慢传动，便于观察主动齿轮7与从动齿轮8回转角度变动的同步性。

[0045] 检测单元包括第一编码器61、第二编码器62和第三编码器63（编码器也可以称为角位移传感器），第一编码器61与主动齿轮轴22通过弹性联轴器相连，具体如图4所示，第一编码器61安装于主动齿轮轴22的下方，用于检测主动齿轮7的瞬时角位移，其中，在回转减速箱体211的下方通过螺钉固定安装有第一法兰支架24，在第一法兰支架24的下方固定安装有第一编码器定位板25，第一编码器61通过螺钉固定于第一编码器定位板25上。第二编码器62与从动齿轮轴31通过弹性联轴器相连，具体如图5所示，第二编码器62安装于从动齿轮轴31的下方，用于检测从动齿轮8的瞬时角位移，其中，在从动轮轴承座32的下方通过螺钉安装有第二法兰支架37，在第二法兰支架37的下方固定安装有第二编码器定位板38，第二编码器62通过螺钉固定于第二编码器定位板38上。第三编码器63与输出轴42通过弹性联轴器相连，具体如图6所示，第三编码器63安装于调节减速箱体411的左侧，用于检测输出轴42的转动角位移，通过与丝杠螺距的比例关系，推导出移动板46的运动距离，其中，在调节减速箱体411的左端通过螺钉安装有第三法兰支架47，第三编码器
63通过螺钉固定于第三法兰支架47上。第一编码器61、第二编码器62和第三编码器63的体积小、精密度高、使用寿命长、价格低廉。

[0046] 本实施例中的数显装置5为LED数显表，其固定安装于机架1侧面，并分别与第一编码器61、第二编码器62和第三编码器63相连，用于实时显示主动齿轮7和从动齿轮8的回转角度变化，以及主动齿轮7和从动齿轮8的实际中心距，便于进行实验数据的观察比较，生动形象地反映出主动齿轮7与从动齿轮8瞬时角速度变化。此外，为了便于演示与观察，本实施例中的主动齿轮7与从动齿轮8均为不完全渐开线齿轮（扇形），齿形为标准的渐开线齿廓，主动齿轮7与从动齿轮8的模数M均为30mm。机架1包括机架面板101和机架立柱102，主动齿轮7与从动齿轮8均安装于机架面板101的正面，用于直观演示；主动齿轮回转装置2、从动齿轮背压装置3和中心距调节装置4均安装于机架面板101的反面；机架立柱102支撑起机架面板101。

[0047] 为了更好地理解本发明的内容，现结合附图给出本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪的实验动作过程：

[0048] 首先，通过中心距调节装置4将主动齿轮7和从动齿轮8的中心距调节到理论计算中心距位置，即标准中心距；转动回转手轮233，回转运动经过回转减速箱21的减速后输出到主动齿轮轴22，从而带动主动齿轮7旋转，同时主动齿轮7带动与其啮合的从动齿轮8一起回转；依靠从动齿轮背压装置3中的砝码36重力作用，始终给转盘33一个定额转矩，该转矩通过从动齿轮轴31传递给从动齿轮8，确保主动齿轮7和从动齿轮8的齿廓紧密贴合，实现无隙传动；检测单元分别将主动齿轮7和从动齿轮8的回转速度实时显示在LED数显表上，观察比较LED数显表上实时检测的主动齿轮7和从动齿轮8回转角度变化的同步性，确定齿轮传动瞬时传动比的一致性；在标准中心距条件下，主动齿轮7和从动齿轮8的回转角度变化是同步的，齿轮传动瞬时传动比是一致的。

[0049] 然后，通过中心距调节装置4将主动齿轮7和从动齿轮8的中心距调节到大于理论计算中心距位置，在中心距偏离标准值的条件下，重复上述操作，观察比较数显表上实时检测的主动齿轮7和从动齿轮8回转角度变动的同步性，以此确定齿轮传动瞬时传动比的一致性：如果主动齿轮7和从动齿轮8的回转角度变动是同步的，齿轮传动瞬时传动比是一致的，就可以判定该齿廓的齿轮传动具有中心距可分性；如果主动齿轮7和从动齿轮8的回转角度变动不同步，说明齿轮传动瞬时传动比是不一致的，就可以判定该齿廓的齿轮传动不具有中心距可分性。

[0050] 本发明的一种齿轮中心距可分性验证仪，为《机械原理》课程中齿轮啮合传动渐开线齿廓中心距可分性内容的课堂教学提供了一种新型的演示教具，与采用文字阐述和公式推导的理论教学方式有机结合，使抽象枯燥的知识点得到生动形象的展示，有效地提高了课堂教学效果；主要用于验证渐开线齿廓的齿轮中心距可分性特征。

[0051] 以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。