實(shí)驗(yàn)二齒輪范成原理

1、實(shí)驗(yàn)二齒輪范成原理 一、目的要求 1 鞏固和掌握用范成法切制漸開線齒輪的基本原理。觀察齒廓的漸開線部分及過渡曲 線部分的形成過程。 2了解漸開線的根切現(xiàn)象和齒頂變尖原因以及用變位修正來避免根切的方法，并分析、 比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)。 3. 鞏固齒輪基本幾何尺寸的計(jì)算，并進(jìn)一步了解基本參數(shù)m z, a , X在齒輪設(shè)計(jì)和 加工中的意義和作用。 二、儀器設(shè)備 1 .齒輪范成儀： 齒條刀具的主要參數(shù)（圖 1） m=20mm , ： =20 h； =1.00, C =0.25 被切齒輪的主要參數(shù)： c* * m=20 （mm） , a=20 , z=10, h； =1,. C =0.25 2

2、 代替被加工齒輪坯件的圖紙一張 3 同學(xué)需要自備如下的東西 （1） 削尖的鉛筆二支（2）圓規(guī)、三用板及膠皮擦 三、范成儀的構(gòu)造及工作原理 圖2為齒輪范成儀簡圖，圓盤1表示被加工齒輪的毛坯，安裝在機(jī)架4上，并可繞機(jī)架 上的固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。齒條刀具2安裝在溜板3 上,當(dāng)移動(dòng)溜板時(shí)，輪坯圓盤1上安裝的與被 加工齒輪具有同等大小分度圓的齒輪與并固接在溜板上的齒條嚙合，并保證被加工齒輪的分 度圓與溜板3上的齒條節(jié)線作純滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)范成運(yùn)動(dòng)。 松開螺母5即可調(diào)整齒條刀具相對(duì)于輪坯中心的距離，因此，齒條2可以安裝在相對(duì)于 圓盤1的各個(gè)位置上，如使齒條分度線與圓盤 1的分度圓相切，則可以繪出標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒廓。

3、當(dāng)齒條2的中線與圓盤1的分度圓間有距離時(shí)，（其移距值xm可以在溜板3的刻度上直接讀 出來），則可按移距的大小和方向繪出各種正移距或負(fù)移距變位齒輪。 范成法是利用一對(duì)齒輪互相嚙合時(shí)，共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工的。加工時(shí)其中 一輪為刀具。另一輪為毛坯，而由機(jī)床的傳動(dòng)鏈迫使它們保持固定的角速比旋轉(zhuǎn)，完全和一 對(duì)齒數(shù)比相同的齒輪相互相傳動(dòng)一樣， 同時(shí)刀具還沿輪坯軸線方向作切削運(yùn)動(dòng)， 如此切出的 齒輪的輪廓，就是刀具刀刃的一系列位置，就能清楚的觀察到加工齒輪的范成過程。 圖2 今若用漸開線作為刀具齒廓，則其包絡(luò)線必亦為漸開線。由于在實(shí)際加工時(shí)，不易看到 形成包絡(luò)線的刀刃的一系列位置， 故通過范成儀來

4、實(shí)現(xiàn)上述的刀具與輪坯間的范成運(yùn)動(dòng)，用 鉛筆畫出刀具刀刃的一系位置，就能清楚的觀察到加工齒輪的范成過程。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 根據(jù)齒條刀具的模數(shù) m分度圓壓力角a和被加工齒輪的齒數(shù)乙計(jì)算出被加工齒輪 的分度圓和基圓直徑，以及標(biāo)準(zhǔn)齒輪，正、負(fù)移距變位齒輪的齒根圓、齒頂圓直徑 ，將計(jì)算結(jié) 果填在試驗(yàn)報(bào)告中，并標(biāo)注在附圖上. 2. 將繪有毛坯圓、分度圓、基圓等的圖紙固定在圓盤上作為毛坯，將溜板（帶齒條）置 于中間位置，并使標(biāo)準(zhǔn)齒輪象限正對(duì)齒條，調(diào)節(jié)齒條刀具的分度線與毛坯分度圓相切 ，制作標(biāo) 準(zhǔn)齒輪. 3. 將齒條移至右極端位置，開始切制齒輪，并將齒條刀具溜板每次向左移動(dòng)一個(gè)微小 的距離（45毫米），在

5、代表輪坯的圖紙上，用鉛筆描下刀具刀刃的位置 ，直到形成23個(gè)完 整的齒形為止. 4. 調(diào)節(jié)齒條刀具離開輪坯中心，作正移距xm毫米，再將圖紙轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的象限，然后重 復(fù)步驟3. 5. 調(diào)節(jié)齒條刀具使其接近輪坯中心，作負(fù)移距xm毫米，再將圖紙轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的象限， 然后重復(fù)步驟3. 6. 比較所畫的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪在分度圓的齒輪厚、齒間、周節(jié)以及齒頂厚、根圓、 頂圓、分度圓和基圓的相對(duì)變化特點(diǎn). 五、思考題 1. 齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于（h； + c）m? a 2. 用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具和輪坯之間的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)有何要求？為 什么？ 3. 移距的目的是什么？被加工的變位齒

6、輪哪些參數(shù)發(fā)生變化，哪些不變?（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒 輪而言，如S、Sa、e、ha、hf、h、r；、rf、r），定性描述，并分析產(chǎn)生根切的原因. 4. 用齒輪插刀加工齒輪時(shí)，刀具與輪坯之間應(yīng)該具備哪幾種運(yùn)動(dòng) 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 實(shí)驗(yàn)原理 1. 使用儀器、材料 2. 實(shí)驗(yàn)步驟 3. 齒輪尺寸計(jì)算和比較表 被加工齒輪數(shù)：z = 正變位系數(shù)：x = + 負(fù)變位系數(shù)：x =- 結(jié)果比較 計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 正變位 齒輪 負(fù)變位 齒輪 正變位 齒輪 負(fù)變位 齒輪 分度圓直徑 基圓基徑 頂圓直徑 根圓直徑 分度圓周節(jié) 分度圓齒厚 分度圓齒間 齒頂厚 基圓齒厚 齒總高 齒根高 齒頂咼 4.附上所

7、描繪的齒廓圖 執(zhí)筆人：安培文 實(shí)驗(yàn)三齒輪參數(shù)測繪 一、目的要求 1 掌握應(yīng)用游標(biāo)卡尺測定漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)的方法； 2 鞏固并熟悉齒輪部分尺寸與參數(shù)關(guān)系和漸開線的性質(zhì)。 二、測試對(duì)象和測量工具 1件。 1 .圓柱齒輪；齒輪為奇數(shù)和偶數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪及變位直齒圓柱齒輪各 2 .游標(biāo)卡尺(游標(biāo)讀數(shù)不大于0.05毫米)。 3 .漸開線函數(shù)表(自備) 三、原理和方法 1 .漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)：齒數(shù)乙模數(shù)m齒頂高系數(shù)ha，頂隙系數(shù)c*, 分度圓壓力角：，變位系數(shù)x的測定。 A.用游標(biāo)卡尺測定公法線長度，確定m, ： 的值。 圖1 測量的方法如圖 6-1所示：用游標(biāo)尺跨過 k個(gè)齒，測得齒

8、廓間的公法線距離為Wk毫 米，然后再跨過 K+1個(gè)齒，測得其距離為 WK+1毫米。為了保證卡尺的兩個(gè)量足與齒廓在齒 高中部附近相切，K值應(yīng)根據(jù)被測齒輪的齒數(shù) Z參考表6-1決定。并注意卡尺在測量時(shí)不要 傾斜，造成卡腳與齒廓的局部接觸。 表1 Z 12-18 19-27 28-36 37-45 46-54 55-63 64-72 73-81 K 2 3 4 5 6 7 8 9 由漸開線的性質(zhì)可知，齒廓間的公法線ab(圖6-1)與所對(duì)應(yīng)的基圓上的圓弧aobo長度 相等，因此 Wk =(K-1)Pk Sb(1) （3） 所以, Wk 1 -Wk m =- 二 cosa W= Pk 二二 mcos-

9、(4) 由于式中a可能是15也可能是20。，故分別代入算出其相應(yīng)的模數(shù)，其數(shù)值最接 近于標(biāo)準(zhǔn)值的一組 m和a,即為所求的值。 B.確定被測定的變位系數(shù) x： 因?yàn)椋鹤兾恢饼X圓柱齒輪的公法線長度計(jì)算公式為： 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的公法線長度計(jì)算公式為： 2xmsin a 二 Wk（變）Wk（標(biāo)） Wk（變）Wk（標(biāo)） 2msin : 式中Wk（變）用游標(biāo)卡尺跨測 K個(gè)齒所測得的實(shí)際公法線長度； Wk（變）利用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的公法線長度公式計(jì)算而得。 若測得 Wk（變）=Wk（標(biāo)），x=0,該齒輪即為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 c. ha、c的測定 a 根據(jù)齒根高的計(jì)算公式確定ha、C“ mz d f hf = m

10、（ h a +c -x）-（6） 式中:d -可以用游標(biāo)目卡尺測得（見圖2） 為被測齒輪的孔徑 J 12 參數(shù)為未知I,故可以“分別用ha =1，c訊=0.25和 ha=0.8, c =0.3兩組標(biāo)注值代入,符合等式的一組，即為所求的值. a 四、試驗(yàn)步驟 1. 直接計(jì)算齒輪的齒數(shù) Z. 因此（6）式中僅附和C”二 .- 2. 測量Wk Wn（k+1）何df.每個(gè)尺寸測量二次取其平均值作為測量數(shù)據(jù) 3計(jì)算m 存 h；和疋（或 m、an、*、_han 和-C*）. 五、思考題 1. 決定齒廓曲線形狀的參數(shù)有哪些 2. 測量時(shí)，在保證卡尺的量足與齒廓曲線相切的條件下，卡尺的量足若放在漸開線齒 廓的不同位置上，對(duì)所測定的公法線長度 Wk有無影響？為什么？ 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2. 實(shí)驗(yàn)原理 3. 使用儀器、材料 4. 實(shí)驗(yàn)步驟 5. 測量和計(jì)算數(shù)據(jù) 齒輪編號(hào) 齒輪一 齒輪二 齒輪三 斜齒輪（P=10） 項(xiàng)目 測量數(shù)據(jù) 平 均