《机械设计基础》课程教学资源：实验二 渐开线齿廓的范成实验

实验二渐开线齿廓的范成实验 实验目的 1、掌握用范成法加工渐开线的原理。 2、通过观察齿条型刀具范成渐开线齿廓的过程,了解齿轮的根切现象及用变位 修正来避免根切的方法 、实验用具 1、渐开线齿廓范成仪 2、学生自备直径220mm的厚图纸以及铅笔、圆规、三角板、剪刀、计算器等。 三、实验内容 用渐开线齿廓范成仪,分别模拟范成法切制渐开线标准齿轮和变位齿轮的加工过 程,在图纸上绘制出二至三个完整的齿形。 四、实验原理 图1所示为一种渐开线齿廓范成仪的原理示意图。 分度圆 齿条中线 图1渐开线齿廓范成仪 直径220mm的图纸由压板3及螺帽2压在托盘1上,托盘1可绕固定轴0转动,通 过托盘1背后的扇形齿轮带动滑架4左右移动,并能保证托盘1上分度圆周(代表被切 齿轮的分度圆)始终与滑架4上的刀具节线作纯滚动,从而实现对滚运动。代表齿条 型刀具的齿条通过螺钉6固定在滑架4上,通过齿条上的长圆孔可使齿条沿垂直方向相 对于托盘1的中心0作径向移动,以便模拟变位齿轮的范成切削

实验二 渐开线齿廓的范成实验 一、实验目的 1、掌握用范成法加工渐开线的原理。 2、通过观察齿条型刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的根切现象及用变位 修正来避免根切的方法。 二、实验用具 1、渐开线齿廓范成仪； 2、学生自备直径220mm的厚图纸以及铅笔、圆规、三角板、剪刀、计算器等。 三、实验内容 用渐开线齿廓范成仪，分别模拟范成法切制渐开线标准齿轮和变位齿轮的加工过 程，在图纸上绘制出二至三个完整的齿形。 四、实验原理 图1所示为一种渐开线齿廓范成仪的原理示意图。 图1 渐开线齿廓范成仪 直径220mm的图纸由压板3及螺帽2压在托盘1上，托盘1可绕固定轴O转动，通 过托盘1背后的扇形齿轮带动滑架4左右移动，并能保证托盘1上分度圆周（代表被切 齿轮的分度圆）始终与滑架4上的刀具节线作纯滚动，从而实现对滚运动 。代表齿条 型刀具的齿条通过螺钉6固定在滑架4上，通过齿条上的长圆孔可使齿条沿垂直方向相 对于托盘1的中心O作径向移动，以便模拟变位齿轮的范成切削

已知齿条4模数为20或8(两种齿条),压力角20°,齿顶高和齿根高均为1。25m 只是牙齿顶端的0。25m处不是直线而是圆弧,用以切削被切齿轮齿根部分的过渡曲线 当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时,齿条中线与刀具节线重合,此时齿条上的 标尺刻度零点与滑架上的标尺刻度零点对准,这样便能切制出标准齿轮。 若改变齿条中线与托盘中心的距离(可松动螺钉调节,移动的距离可由标尺读 出),则齿条中线与刀具节线分离,这样便能切制出变位齿轮 五、实验步骤 (一)范成标准齿轮 1、根据所用范成仪的m模数和分度圆直径d求出被切齿轮的齿数z,并计算其齿顶 圆直径d、齿根圆直径d、基圆直径dh 2、在一张厚图纸上,分别以d、d、d和d为直径画出四个同心圆,并将图纸剪成 比直径d大3m的圆形 3、将圆形图纸放在范成仪的托盘上,使二者圆心重合,然后用压板2和螺帽3将 纸片夹紧在托盘上。 4、将齿条上的标尺刻度零点与滑架上的标尺刻度零点对准。(此时齿条刀具的刀 顶线应与圆形纸片上的齿根圆相切 5、将齿条4推至左(或右)极限位置,用削尖的铅笔在圆形纸上画下齿条刀具的 齿廓在该位置上的投影线。然后转动托盘一个微小的角度,此时齿条移动一个微小的 角度,再齿条刀具的齿廓在该位置上的投影线画在圆形纸上。连续重复上述的工作 绘制出齿条刀具的齿廓在各个位置上的投影线这些投影线的包络线即为被切齿轮的 渐开线齿廓 (二)范成正变位齿轮 、根据所用范成仪参数,计算出不发生根切现象的最小变位系数x217=三,然 后取定变位系数x(x)xm,计算其齿顶圆直径d和齿根圆直径d 2、在另一张厚图纸上,分别以d、d、d和d为直径画出四个同心圆,并将图纸剪 成比直径d大3m的圆形。 3、同“范成标准齿轮”步骤3。 4、将齿条向远离托盘中心的方向移动一段距离(大于或等于xnm)

1 已知齿条4模数为20或8（两种齿条），压力角20°，齿顶高和齿根高均为1。25m， 只是牙齿顶端的0。25m处不是直线而是圆弧，用以切削被切齿轮齿根部分的过渡曲线。 当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与刀具节线重合，此时齿条上的 标尺刻度零点与滑架上的标尺刻度零点对准，这样便能切制出标准齿轮。 若改变齿条中线与托盘中心的距离（可松动螺钉调节，移动的距离可由标尺读 出），则齿条中线与刀具节线分离，这样便能切制出变位齿轮。 五、实验步骤 （一）范成标准齿轮 1、根据所用范成仪的m模数和分度圆直径d求出被切齿轮的齿数z，并计算其齿顶 圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db。 2、在一张厚图纸上，分别以da、da、d和da为直径画出四个同心圆，并将图纸剪成 比直径da大3mm的圆形。 3、将圆形图纸放在范成仪的托盘上，使二者圆心重合，然后用压板 2和螺帽3将 纸片夹紧在托盘上。 4、将齿条上的标尺刻度零点与滑架上的标尺刻度零点对准。（此时齿条刀具的刀 顶线应与圆形纸片上的齿根圆相切。 5、将齿条4推至左（或右）极限位置，用削尖的铅笔在圆形纸上画下齿条刀具的 齿廓在该位置上的投影线。然后转动托盘一个微小的角度，此时齿条移动一个微小的 角度，再齿条刀具的齿廓在该位置上的投影线画在圆形纸上。连续重复上述的工作， 绘制出齿条刀具的齿廓在各个位置上的投影线这些投影线的包络线即为被切齿轮的 渐开线齿廓。 （二）范成正变位齿轮 1、根据所用范成仪参数，计算出不发生根切现象的最小变位系数x= 17 17 − z ,然 后取定变位系数x(x)xmin,计算其齿顶圆直径da和齿根圆直径df。 2、在另一张厚图纸上，分别以da、da、d和da为直径画出四个同心圆，并将图纸剪 成比直径da大3mm的圆形。 3、同“范成标准齿轮”步骤3。 4、将齿条向远离托盘中心的方向移动一段距离（大于或等于xminm）

5、同“范成标准齿轮”步骤5 6、同“范成标准齿轮”步骤6

2 5、同“范成标准齿轮”步骤5。 6、同“范成标准齿轮”步骤6

“渐开线齿廓的范成”实验报告 日 班级 姓名 指导教师 、齿条形刀具的基本参数 二、被范成齿轮的基本参数 三、实验结果比较 项 目 标准齿轮(mm) 变位齿轮(mm) 分度圆直径d 齿顶圆直径d 齿根圆直径d 基圆直径d 基 分度圆齿厚s 分度圆齿间e 变位系数x 齿形比较 注:“齿形比较”指定性地说明两个齿轮的顶圆齿厚和根圆齿厚的差别

3 “渐开线齿廓的范成”实验报告 年_______月_______日 班级__________ 姓名____________ 指导教师____________ 一、齿条形刀具的基本参数 m= ,α=20°,ha * =1,c* =0.25 二、被范成齿轮的基本参数 m= ,d= 三、实验结果比较 项 目 标准齿轮（mm） 变位齿轮（mm） 分 度 圆 直 径 d 齿 顶 圆 直 径 da 齿 根 圆 直 径 df 基 圆 直 径 db 周 节 p 基 节 pb 分 度 圆 齿 厚 s 分 度 圆 齿 间 e 变 位 系 数 x 齿 形 比 较 注：“齿形比较”指定性地说明两个齿轮的顶圆齿厚和根圆齿厚的差别