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1、实验二 渐开线齿廓的范成原理实验指导书一、实验目的：1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开 线及过渡曲线的形成过程；2、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变 位来防止发生根切的方法；3、分析、比拟渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。二、实验设备和用具：1、CQFA 齿轮范成仪；2、自备：220皿圆形绘图纸一张圆心要标记清楚）3、HB 铅笔、橡皮、圆规带延伸杆、三角尺、剪刀、计算器三、实验原理：范成法是利用一对齿轮或齿条与齿轮相互啮合时其共轭齿廓 互为包络线的原理来加工齿廓的方法。刀具刃廓为渐开线齿轮齿条 的齿形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与相互啮合的一
2、对齿轮 或齿条与齿轮的啮合传动一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就 是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。本范成仪所用的刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为 m1=20mm，=20 , ha*=1, c*=0.25。仪器构造简图如图1所示。圆盘2代表齿 轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮 坯，它们可以绕机架 5 上的轴线 O 转动。齿条 3 代表切齿刀具，安 装在滑板4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动， 用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置，即可包络出渐开线齿廓。齿条 刀具3可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之 间移距为xm时由滑板4上的刻度指示被切
3、齿轮分度圆那么和 与刀具中线相平行的节线相切并作纯滚动，可切制出标准齿轮xm=0或正变位xm0负变位xmV0 =齿轮的齿廓。图11、压板2、圆盘3、齿条刀4、滑板5、机架四、实验内容：分别完成切制m=20mm、z=8的标准、正变位（x1=0.5和负变 位x2=-0.5渐开线齿廓，三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形， 比拟这三种齿廓。观察根切现象和齿顶变尖现象。五、实验步骤：1、按加=20mm、Z=8、=20 、ha*=1、c*=025、兀产。、x2=-05分别计算标准、正复位、负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径 d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db和标准齿轮的周节P、分度圆齿厚S、齿
4、间距e。将作为轮坯的圆形绘图纸均分为三个扇形区，分别在三个扇形区内画出三种齿廓的上述四个圆 d、da 、df 、db 中间阴影局部需挖空。 此步骤应在实验课前完成。2、绘制标准齿轮齿廓(1) 将轮坯圆纸安装在范成仪上，使标准齿扇形区正对齿条位 置，旋紧螺母用压板1 压紧圆纸；(2) 调整齿条刀3 位置，使其中线与轮坯分度圆相切，并将齿条 刀3 与滑板4 固紧；(3) 将齿条刀推至一边极限位置，依次移动齿条刀单向移动，每次不超过1mm并依次用铅笔描出刀具刃廓各瞬时位置，要求绘出两个以上完整齿形。(4) 测量分度圆齿厚s、齿间距e，并观察根切现象。3、绘制正变位齿轮齿廓。( 1 )松动压紧螺母，转
5、动轮坯圆纸，将正变位扇形区正对齿条位 置，并压紧圆纸；(2) 将齿条刀3中线调整到远离齿坯分度圆x1 m=0.5X20=10mm处，并将齿条刀 3 与滑板4固紧；(3) 绘制出两个以上完整齿形重复23步；(4) 观察此齿形与标准齿形的区别齿顶、齿根及分度圆 s、e， 变尖现象。4、绘制负变位齿轮齿廓。1）松动压紧螺母，转动齿坯圆纸，将负变位扇形区正对齿条位 置，并压紧圆纸；2）将齿条刀3 中线调整到靠近齿坯圆中心，距分度圆1 w =-0.5X20 = 10mm21处，并将齿条刀 3与滑板4固紧；（3）绘制出两个以上完整 齿形重复 23步；（4）观察此齿形与标准、正复位齿形的区别及根切现象。六、
6、思考题1、用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的？2、试比拟标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有什么 不同？并分析其原因。3、产生根切的原因是什么？如何防止根切现象？七、渐开线齿廓范成原理实验报告格式附表八、范成齿廓的轮坯图样见图 2图2 范成齿廓的轮坯图样一=图示齿轮毛坯豹鞋数m-20rtirn z=8制作方法：1、 根据说明书提供的齿轮参数，计算齿轮几何尺寸：分度 圆、齿根圆、齿顶圆、基圆直径。2、用绘图纸绘制毛坯图，如下图绘出计算好的齿轮几何尺 寸和对刀线。3、挖去中间040圆阴影局部，沿虚线圆将轮坯剪下备用。渐开线齿廓的范成原理实验报告专业班级姓名日期同组人指导老师成绩1、 标准齿轮：mi=20mm Z/=8、=20 、ha*=l、c*=0.25序号项目公式计算结果1分度圆直径d2齿顶圆直径da3齿根圆直径df4基圆直径db5分度圆齿厚s6分度圆齿间e2、变位齿轮：m=20mm、Z=8、=20、ha*=1、c*=0.25；正变位：x1=0.5；负变位：x2= -0.5 o序号项目公式标准正变位负变位1分度圆直径d2齿顶圆直径d3齿根圆直径df4基圆直径dbb5齿条刀移距xm6分度圆齿厚S3、心得体会
