機(jī)械工程基礎(chǔ)-漸開線齒廓的范成實(shí)驗(yàn)

1、漸開線齒廓的范成實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握展成法加工漸開線齒廓的原理。（2）了解齒輪的根切現(xiàn)象及采用變位修正來避免根切的方法。（3）了解變位后對輪齒尺寸產(chǎn)生的影響。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具（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)原理齒輪在實(shí)際加工中，看不到輪齒齒廓漸開線的形成過程。本實(shí)驗(yàn)通過齒輪展成儀來實(shí)現(xiàn)輪坯與刀具之間的相對運(yùn)動過程，并用鉛筆將刀具相對輪坯的各個位置記錄在圖紙上，這樣就能清楚地觀察到漸開線齒廓的展成過程。齒輪展成儀所用的刀具模型為齒條插刀，儀器構(gòu)造如圖4-1所示。圖4-1 齒輪展成儀結(jié)構(gòu)示意圖1托盤；2輪坯分度圓；3滑架；4支座；5齒條（刀具

2、）；6調(diào)節(jié)螺旋；7、9螺釘；8刀架；10壓環(huán)繪圖紙做成圓形輪坯，用壓環(huán)10固定在托盤1上，托盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動。代表齒條刀具的齒條5通過螺釘7固定在刀架8上，刀架裝在滑架3上的徑向?qū)Р蹆?nèi)，旋轉(zhuǎn)螺旋6，可使刀架帶著齒條刀具相對于托盤中心作徑向移動。因此，齒條刀具5既可以隨滑架3作水平左右移動，又可以隨刀架一起作徑向移動?；?與托盤1之間采用齒輪齒條嚙合傳動，保證輪坯分度圓與滑架基準(zhǔn)刻線作純滾動，當(dāng)齒條刀具5的分度線與基準(zhǔn)刻線對齊時，能展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓。調(diào)節(jié)齒條刀具相對齒坯中心的徑向位置，可以展成變位齒輪齒廓。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪根據(jù)所用展成儀的模數(shù)和托盤中心至刀具中線的距離（輪坯分度圓

3、半徑），求出被加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)，齒頂圓直徑，齒根圓直徑和基圓直徑。在一張圖紙上，分別以、和分度圓直徑畫出4個同心圓，并將圖紙剪成直徑為的圓形輪坯。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)尺刻度零線對準(zhǔn)（此時齒條刀具的分度線應(yīng)與圓形紙片上所畫的分度圓相切）。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）移動一個很小的距離，此時通過嚙合傳動帶動托盤1也相應(yīng)轉(zhuǎn)過一個小角度

4、，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個完整的齒形，如圖4-2所示。圖4-2 標(biāo)準(zhǔn)漸形線齒輪齒廓的展成過程（2）展成正變位齒輪根據(jù)所用展成儀的參數(shù)，計算出不發(fā)生根切現(xiàn)象時的最小變位系數(shù)。然后確定變位系數(shù)（），計算變位齒輪的齒頂圓直徑和齒根圓直徑（和由指導(dǎo)教師計算）。在另一張圖紙上，分別以、和分度圓直徑畫出四個同心圓，并將圖紙剪成直徑為的圓形輪坯。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟。將齒條5向離開齒坯中心的方向移動一段距離。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟，繪出的齒廓

5、如圖4-3所示。圖4-3 正變位漸形線齒輪齒廓的展成過程五、注意事項（1）本實(shí)驗(yàn)最好選用模數(shù)較大（）而分度圓較小的展成儀，使齒數(shù)10，以便在展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓時能觀察到較為明顯的根切現(xiàn)象。（2）代表輪坯的紙片應(yīng)有一定厚度（用70g以上紙），紙面應(yīng)平整無明顯翹曲，以防在實(shí)驗(yàn)過程中頂在齒條5的齒頂部。為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時間與紙片，亦可將標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的輪坯以直徑為界畫在同一張紙上使用。（3）輪坯紙片裝在托盤1上時應(yīng)固定可靠，在實(shí)驗(yàn)過程中不得隨意松開或重新固定，否則可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。（4）在做實(shí)驗(yàn)步驟時，應(yīng)自始至終將滑架從一個極限位沿一個方向逐漸推動直到畫出所需的全部齒廓，不得來回推動以免展成儀嚙合間隙影