齿轮范成实验.doc

实验三 齿轮范成实验

一、实验目的

l．掌握用范成法切制渐开线齿轮齿廓的基本原理；

2．了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及避免根切的方法； 3．分析和比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二、实验设备和工具 1．齿轮范成仪；

2．自备齿轮毛坯一张(如图3－2所示)、绘图圆规及三角板、计算器和铅笔等文具。 三、实验原理

齿轮范成法加工渐开线齿廓，是利用一对齿轮互相啮合传动时齿廓互为包络线的原理。如将其中一个齿轮的齿廓磨成刀刃（即齿轮刀具），另一为齿轮毛坯，当刀具和齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动时，齿轮刀具的刀刃就可以在齿轮毛坯上切出齿廓。这与一对相互啮合的齿条齿轮传动的运动完全相同。 图3-1是齿轮范成仪的示意图，其中扇形盘2绕固定轴O转动，用压板1和螺母7将代表齿轮毛坯的图纸固定在扇形盘2上，拧松螺钉6，可调整齿条刀具3与齿轮毛坯之间的径向距离，螺钉6将齿条刀具2固定在滑板4上，滑板沿固定轨道5作住复横向移动，为了保证扇形盘2与滑板4作相对纯滚动，范成仪的扇形盘与滑板采用齿轮齿条啮合传动。

图3－1

四、实验前的准备工作

1. 根据下表所给的基本参数计算出标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆的直径，并将它们记录下来填入表3－1中。 齿条刀具参数：

m=20mm, 齿轮参数: m=20mm ,Z=8,

，

,

图3－2

2．如图3－2所示，在图纸上画出分度圆，并把它分成三等份(如图中的OA、OB、OC)，分别作其角平分线（如图中虚线中的OD、OE、OF），然后过角平分线与分度圆的交点，分别作OD、OE、OF的垂线。 3. 在图纸上分别画出标准齿轮，正变位齿轮和负变位齿轮的齿顶圆和齿根圆，它们就分别代表1/3个标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的毛坯。并沿各齿顶圆将多余的图纸剪去，又以轮坯的中心为圆心，剪出16mm的圆孔。顶圆将多余的图纸剪去，又以轮坯的中心为圆心，剪出40mm的圆孔。 五、实验步骤

1．将范成仪的螺母7拧松，拿下压板1，把毛坯中心的圆孔套在O轴上。然后使毛坯和扇形盘2对心，并调整齿条刀具3和轮坯之间的径向距离,使代表标准齿轮毛坯部分的角平分线及其垂线分别与扇形盘 2的中线OO’及其垂线DD重合，然后放下压板1，锁紧螺母7。松开螺钉6，上下移动刀具3，使其中线EE与毛坯分度圆相切(即EE线与DD线重合)，则调好了毛坯与刀具间的径向距离，然后锁紧螺钉6。 2. 将固连在滑板4上的刀具2推移到右或左端，然后向另一端慢慢移动，每移动一小段距离 (约1毫米)，则用削尖的铅笔描画出刀具3的刀刃(每画一笔，相当于刀具节削轮坯的齿槽间一刀)，如此重复，直至刀具移到另一端，即在毛坯纸上描画出3～4个完整的标准齿轮齿廓。这样描绘出的刀具刀刃在各个位置时的轨迹包络线，就形成了渐开线齿廊。

3. 拧松螺母7，将毛坯转过120°，描绘正变位齿轮毛坯的渐开线齿廊。依据步骤1，调整轮坯与扇形盘对心，并保证EE线与DD线重合，然后将刀具3向外移动xm毫米，锁紧螺钉6，并左右移动刀具，观察其顶线是否依次切于毛坯根圆，否则，应轻轻拧松螺钉6，进行微调，直至满足上述要求。重复步骤2，则在轮坯纸上描画出3-4个完整的正变位齿轮的齿廊曲线。

4. 同理，再将轮坯转过120°，使负变位齿轮毛坯与扇形盘对心，并使EE线与DD线重合，然后将刀具移向轮坯中心xm毫米，锁紧螺钉6。同样，刀具顶线应切于轮坯根圆，重复步骤2，则可以在轮坯纸上描画出3-4个完整的负变位齿轮的齿廓曲钱。

实验报告

实验名称班 级指导老师

实验日期 姓 名 成 绩

一、 根据齿轮参数计算标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮各部分的尺寸，并将结果填入下面的表格中。然后以标准齿轮为准，比较正变位和负变位齿轮尺寸变化情况。

二、附上所描绘的齿廓图纸，在图上标出各个圆的半径,并用彩笔描出齿廓曲线的根切段。 三、思考题

1．齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于

？

2. 渐开线齿廊的根切现象是怎样产生的? 如何避免? 在图形上如何判断齿廓是否根切?

3. 在同一个实验仪上，你画出的标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的齿廓曲线是不是同一条渐开线? 为什么? 四、心得与建议