渐开线齿轮范成的实验.ppt

渐开线齿轮范成实验 机械工程教学实验中心 一．实验目的 1、掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理； 2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及如何用移距修正法避免根切； 3、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。 二．实验内容 用范成仪在圆形图纸上（预先画好分度圆、齿顶圆、齿跟圆，并画成三等分）依次用铅笔描绘出齿条刀具相对于轮坯在各个位置的包络线，就形成被切削齿轮的渐开线齿廓。分别在每一部分内画出标准齿轮，正变位齿轮和负变位齿轮，以作分析比较。 三、原理和示例 范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。加工时其中一齿轮为刀具，另一齿轮为轮坯。它们仍保持固定的角速比传动。完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样制得的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置上的曲线族的包络线。若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦必为渐开线。 如插齿加工。 实验原理： 三、原理和示例 ω ω0 ω ω0 i=ω0 /ω=z/z0 齿轮插刀 共轭齿廓互为包络线 切削运动 ω ω0 范成运动 让刀运动 四．实验设备 1．齿轮范成仪 2．同学自备 （1）一张剪好的圆形图纸，将其画成三等分并分别画出分度圆，以及标准齿轮、正负变位齿轮的齿顶圆和齿根圆，如图所示。 （2）削尖H铅笔两支，橡皮。 五．范成仪的构造及工作原理 右图所示为齿轮范成仪简图，圆盘1代表被加工齿轮的轮坯，安装在机架4上，并可绕O轴转动。代表切齿刀具的齿条2安装在溜板3上，当移动溜板时，圆盘1与溜板3作纯滚动。因圆盘的直径为200mm，故圆盘和溜板的滚动即相当于一分度圆直径为200mm的齿轮和齿条的滚动。齿条2可以安装在相对于圆盘1的各个不同位置，如把齿条中线安装在与圆盘1的分度圆相切的位置时，则可以绘出标准齿轮的齿廓。当齿条2的中线与圆盘1的分度圆间有距离时（其移距值xm可以在溜板3的刻度上直接读出来），则可按移距的大小和方向绘制出各种正变位或负变位的齿轮。 齿轮范成仪简图 范成法是应用齿轮的啮合原理来制造齿轮的一种方法。制造齿轮的刀具具有齿轮（或齿条）的外形，它和被切削齿轮轮坯的相对运动正和一对齿轮的啮合一样。这样，使具有渐开线齿形的刀具（或具有 α= 20°的齿条刀具）在对轮坯的切削过程中切出了它的包络线，也就是被切齿轮的渐开线齿廓。 六．实验步骤 1．根据齿条刀具的模数m和被加工齿轮的齿数z，计算出分度圆直径，以及标准齿轮、正负变位齿轮的基圆、齿根圆及齿顶圆直径，将计算结果填在实验报告的表中，并按上述尺寸画好图纸。 2．将图纸固定在圆盘上，对准中心，调节中线与轮坯分度圆相切，制作标准齿轮。 3．开始切制齿轮时，将刀具推到最左边，然后每当把溜板向右推动一小距离时，在代表轮坯的图纸上，用铅笔描下刀具刀刃的位置，直到形成2~3个完整的齿形为止。 4．使刀具离开轮坯中心，正移距 再绘出齿廓，观察齿廓形状，看齿顶有无变尖现象。 5．使刀具接近轮坯中心，负距离，又绘出齿廓，观察齿廓形状，看有无根切现象。 6．比较所得的标准齿轮和变位齿轮的齿厚、齿间距、周节、齿顶厚、基圆齿厚、齿根圆、齿顶圆、分度圆和基圆的相对变化特点。 七．思考题 1．齿轮与齿条啮合时，若中心距改变，则齿轮的节圆有何变化？为什么？ 2．根切现象发生在基圆之外还是基圆之内？ 3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意什么？ 七．思考题 1．齿轮与齿条啮合时，若中心距改变，则齿轮的节圆有何变化？为什么？ 2．根切现象发生在基圆之外还是基圆之内？ 3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意什么？ 渐开线齿轮范成实验