齒輪范成實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn) 漸開線齒輪齒廓范成原理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用范成法加工漸開線齒輪的基本原理，觀察漸開線齒輪齒廓曲線的形成過程。2了解漸開線齒輪齒廓的根切現(xiàn)象和用徑向變位避免根切的方法。3分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪齒形的異同。二、實(shí)驗(yàn)儀器和工具（1）齒輪展成儀。（2）鋼直尺、圓規(guī)、剪刀。（3）鉛筆、三角板、繪圖紙。三、實(shí)驗(yàn)原理由齒輪嚙合原理可知：一對(duì)漸開線齒輪(或齒輪和齒條)嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓曲線互為包絡(luò)線。范成法就是利用這一原理來加工齒輪的。用范成法加工齒輪時(shí)，其中一輪為形同齒輪或齒條的刀具，另一輪為待加工齒輪的輪坯。刀具與輪坯都安裝在機(jī)床上，在機(jī)床傳動(dòng)鏈的作用下，刀具與輪坯按齒數(shù)比作定傳動(dòng)比的回

2、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與一對(duì)齒輪(它們的齒數(shù)分別與刀具和待加工齒輪的齒數(shù)相同)的嚙合傳動(dòng)完全相同。在對(duì)滾中刀具齒廓曲線的包絡(luò)線就是待加工齒輪的齒廓曲線。與此同時(shí)，刀具還一面作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(直至全齒高)，另一面沿輪坯的軸線作切削運(yùn)動(dòng)，這樣刀具的刀刃就可切削出待加工齒輪的齒廓。由于在實(shí)際加工時(shí)看不到刀刃包絡(luò)出齒輪的過程，故通過齒輪范成實(shí)驗(yàn)來表現(xiàn)這一過程。在實(shí)驗(yàn)中所用的齒輪范成儀相當(dāng)于用齒條型刀具加工齒輪的機(jī)床，待加工齒輪的紙坯與刀具模型都安裝在范成儀上，由范成儀來保證刀具與輪坯的對(duì)滾運(yùn)動(dòng)(待加工齒輪的分度圓線速度與刀具的移動(dòng)速度相等)。對(duì)于在對(duì)滾中的刀具與輪坯的各個(gè)對(duì)應(yīng)位置，依次用鉛筆在紙上描繪出刀具的刀刃廓線

3、，每次所描下的刀刃廓線相當(dāng)于齒坯在該位置被刀刃所切去的部分。這樣我們就能清楚地觀察到刀刃廓線逐漸包絡(luò)出待加工齒輪的漸開線齒廓，形成輪齒切削加工的全過程。四、齒輪范成儀的結(jié)構(gòu)及使用方法簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)所用的范成儀有兩種規(guī)格，它們的結(jié)構(gòu)原理相同。范成儀結(jié)構(gòu)如圖1所示，由機(jī)座1，扇形盤2，旋鈕3，齒條刀4，溜板5，螺母6等組成。機(jī)座上有兩孔為O1和O2；扇形盤可繞軸心(大扇繞O1，小扇O2)轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形盤上裝有扇形齒輪，溜板上裝有齒條，它與扇形齒輪相嚙合，在扇形齒輪的分度圓與溜板齒條的節(jié)線(分度線)上該有數(shù)字，移動(dòng)溜板時(shí)可看到它們一一對(duì)應(yīng)，即表示齒輪的分度圓與齒條的節(jié)線(分度線)作純滾動(dòng)。把一個(gè)分度圓直徑與扇

4、形齒輪的分度圓直徑相等的待加工齒輪的紙坯固聯(lián)在扇形盤上，把齒條型刀具固聯(lián)在溜板上，隨著扇形齒輪與溜板齒條的嚙合傳動(dòng)，輪坯的分度圓與齒條型刀具的某條節(jié)線作純滾動(dòng)。旋鈕3是用來固聯(lián)紙坯，螺母6可把齒條刀具固聯(lián)在溜板上，松開螺母后可調(diào)整刀具與輪坯的相對(duì)位置。如果齒條刀具的中線與輪坯的分度圓相切(此時(shí)刀具的標(biāo)線與溜板兩側(cè)標(biāo)尺的“O”線對(duì)齊)，范成出標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒廓。如果改變齒條刀具與輪坯的相對(duì)位置，即刀具的中線與輪坯的分度圓不相切，有一段距離(距離xm值可在溜板兩側(cè)的標(biāo)尺上直接讀出)，則可按移距變位值的大小及方向分別范成出正變位齒輪或負(fù)變位齒輪。圖1 齒輪范成儀1-圖紙托盤；2-齒條刀具；3-機(jī)架；4-

5、溜板；5-鎖緊螺母；6-調(diào)節(jié)螺釘；7-鋼絲；8-定位銷；9-壓板；10-鎖緊螺母；11-半圓盤圖2 齒輪范成儀五、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作1. 根據(jù)所給的基本參數(shù)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的分度圓、基圓、齒頂圓和齒根圓的直徑。圖32如圖3所示，在圖紙上畫出分度圓，并把它分成三等份(如圖中的OA、OB、OC)，分別作其角平分線（如圖中虛線中的OD、OE、OF），然后過角平分線與分度圓的交點(diǎn)，分別作OD、OE、OF的垂線。3. 在圖紙上分別畫出標(biāo)準(zhǔn)齒輪，正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的齒頂圓和齒根圓，它們就分別代表1/3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的毛坯。并沿各齒頂圓將多余的圖紙剪去，又

6、以輪坯的中心為圓心，剪出圓孔，以便安裝。（1）展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪將圓形紙片（輪坯）放在展成儀的托盤1上，使二者圓心重合，然后用壓環(huán)10和螺釘9將紙片夾緊在托盤上。將圓形紙片（輪坯）放在展成儀的托盤1上，使二者圓心重合，然后用壓環(huán)10和螺釘9將紙片夾緊在托盤上。將展成儀上的齒條5的中線與滑架3上的標(biāo)尺刻度零線對(duì)準(zhǔn)（此時(shí)齒條刀具的分度線應(yīng)與圓形紙片上所畫的分度圓相切）。圖 4將滑架3推至左（或右）極限位置，用削尖的鉛筆在圓形紙片（代表被加工輪坯）上畫下齒條刀具5的齒廓在該位置上的投影線（代表齒條刀具插齒加工每次切削所形成的痕跡）。然后將滑架向右（或左）移動(dòng)一個(gè)很小的距離，此時(shí)通過嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)托盤1也相應(yīng)轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，再將齒條刀具的齒廓在該位置上的投影線畫在圓形紙片上。連續(xù)重復(fù)上述工作，繪出齒條刀具的齒廓在各個(gè)位置上的投影線，這些投影線的包絡(luò)線即為被加工齒輪的漸開線齒廓。按上述方法，繪出23個(gè)完整的齒形，如圖5所示。圖5 標(biāo)準(zhǔn)漸形線齒輪齒廓的展成過程（2）展成正變位齒輪將齒條5向離開齒坯中心O的方向移動(dòng)一段距離xm。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟。圖6 正變位漸形線齒輪齒廓的展成過程六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)所用的范成儀有兩種規(guī)格；齒輪的壓力角=20º；齒頂高系數(shù)h*