© Oxford University Press 2013. All rights reserved.

Chapter 8

Metrology of Gears

Gears are the main elements in a transmission system. For efficient transfer of speed and power, it is needless to say that gears should conform perfectly to the designed profile and dimensions. 

Misalignments and gear runout will result in vibrations, chatter, noise and loss of power.

On the other hand, threaded components should meet stringent quality requirements to satisfy the property of interchangeability. 

Introduction 

METROLOGY OF GEARS

Spur Gear Terminology

Gear blank run‐out errors

Gear tooth profile error

Gear tooth errors

Pitch errors

Run‐out errors

Lead errors

Assembly errors

Errors in Spur Gear

Runout

Pitch

Profile

Lead

Backlash

Tooth Thickness

Composite method of gear inspection

Measurement of Gear Elements

In case of a gear, runout is the resultant of the radial throw of the axis of a gear due tothe out of roundness of the gear profile.

Measurement of Radial Turnout

These instruments enable the measurement of chordal pitch between successive pair of teeth.

Pitch Measuring Instrument

A pitch checking instrument is essentially a dividing head that can be used to measure pitch variations. The instrument can be used for checking small as well as large gears due to its portability. 

Pitch Checking Instrument

Gear Measuring Machine

In case of spur gears, lead tolerance is defined as the allowable deviation across the face width of a tooth surface.

Measurement of Lead

Measurement of Tooth Thickness

Measurement of Tooth Thickness

Any measurement made by gauging the span of number of teeth will be constant. 

That is, AC = A1C1 = A2C2 = A0C0, where A0C0 is the arc length of base circle between the origins of involutes.

Measurement with Tooth Span Micrometer

The micrometer is as good as an inspection gauge and can be used to check gears for accuracy of span width

Measurement with Tooth Span Micrometer

It is one of the popular gear testing machines used in metrology laboratories and tool rooms. The gear being inspected will be made to mesh with a standard gear and a dial indicator is used to capture the radial errors. 

Parkinson Gear Test