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齿轮范成原理实验指导书 实验的目的； 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿廓曲线的形成过程。 了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用径向变位避免根切的方法。 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同。 实验设备； 本实验所用范成仪;齿轮压力角α= 20o，齿高系数ha=1，顶隙系数c = 0.25， 齿轮模数有m=20和 m=10。本实验室该设备有Z=8（蓝色）和Z=10(黑色)两种。 三，安全注意事项； 实验中应遵守实验室实验规则，本实验仪器为铝合金和塑料制品，不可用硬性金属物件在上面刻划，使用搬拿时轻拿轻放。 四，实验用时 1.5 – 2课时 五，实验内容； 每个同学须完成以下二个内容实验； 1)范成m=20, Z=8〈10〉标准齿轮。同学可看到所范成的齿廓有明显的根切现象，其原因是齿数Z=8〈10〉少于不根切的最少齿数 Zmin=17。范成时刀具的齿顶线超过啮合极限点N而产生根切。 2)范成m=20, Z=8〈10〉, X=+0.5 正变位齿轮。同学可以看到同样的齿数其齿廓没有根切现象。因为在Z=8〈10〉时不根切的最小变位系数 Xmin = ha(Zmin-Z) / Zmin = 1x (17 – 8 ) / 17 ≈ 0.529。 Xmin = ha(Zmin-Z) / zmin = 1x (17 – 10) / 17 ≈ 0.41。 而实验所用变位系数 X=0.6≥0.592 (Z=8蓝色), X=0.5≥0.41 (Z=10黑色) 因为把刀具由加工标准齿轮位置远离轮心平移Xm 距离后刀具齿顶线低于N点因而根切消除。 六，实验设备和工具； 齿轮范成仪（每4人一台），圆盘纸坯（每人一张）《学校》。 铅笔（HB），橡皮《学生自备》。 齿轮范成仪的结构及使用方法； 齿轮范成仪的结构如右图所示；由1）压盖、2）圆盘、3齿条、4）螺母、 溜板、6）机坐等组成。压盖与圆盘配合可装实验用纸。溜板上装有齿条，它是范成实验加工齿廓的刀具。把一个与所加工齿轮的分度圆直径相等的待加工齿轮的纸坯（蓝盘用Z=8纸《黑盘用Z=10纸》）固联在圆盘上把齿条形刀具固联在溜板上，随着圆形轮坯的分度圆与齿条形刀具的某条节线作纯滚动，逐步地将轮坯加工成齿轮。螺母4）可把齿条形刀具固联在溜板上，松开螺母可调整条形刀具的中心线与轮坯的相对位置，齿条形刀具的中心线与轮坯的分度圆相切范成出的是标准齿轮的齿廓。如果改变齿条形刀具与轮坯的相对位置，即不与分度圆相切，有一段距离（xm），则可按移距变位值的大小及方向，分别范成出正变位齿轮（远离轮心），负变位齿轮（接近轮心）。 七，实验方法和步骤； 按照指导老师的要求剪好纸坯。 标准齿轮绘制； 松开压盖，将轮坯纸对好中心放在圆盘上，然后将其固定。 松开螺母，调整齿条形刀具，使刀具的中线与轮坯的分度圆相切，旋紧螺母固定齿条形刀具。 将装好齿条形刀具的溜板推至一边，依次单向移动溜板，（每次移动1格《5mm左右》）并依次用铅笔描出齿条形刀具刃廓瞬时位置，一直绘到溜板的另一端（能绘出两个以上完整齿形）。 正变位齿轮绘制； 松开压盖，将轮坯纸顺时针转动120o左右使对刀线与齿条形刀具平行。然后旋紧压盖，将轮坯纸固定在圆盘上。 松开螺母，调整齿条形刀具，使刀具的中线远离分度圆xm =0.5X20 =10mm(使刀具的中线与对刀线重合)，旋紧螺母固定齿条形刀具。 第三步同上，绘出两个以上完整齿形。 八，实验报告主要内容及要求； 附本人用范成法绘制的齿廓图。 齿轮的基本参数； 基 本 参 数 m = Z = α=20o m = Z = α= 20o 变 位 系 数 X =0 X= +0.5 (X=+0.6) 分度圆 直径 齿顶圆 直径 齿根圆 直径 从齿廓图上量出 （用钢直尺或游标卡尺测量） 齿顶圆 齿厚 齿根圆部齿厚 分度圆 齿厚 3）分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。 推荐教材及参考书目； 邱映辉 机械原理与设计 2006年12月 大连理工大学出版社 陈立德 机械设计基础 2007年 8月 高等教育出版社 荣 辉 机械设计基础 2010年 7月 北京理工大学出版社 周金霞老师试用过