渐开线齿轮齿廓范成实验- 机械设计基础
机械原理实验3渐开线齿轮范成原理实验
机械原理实验姓名：学号：专业: 班级：实验类型：（）验证（）综合（）设计（）创新实验成绩：3 渐开线齿轮范成原理实验1 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和避免根切的方法；（3）分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
2 实验内容（1）观察渐开线齿轮的形成过程；（2）观察渐开线齿轮产生根切的现象；（3）分析比较标准齿轮和变位齿轮。
3 实验设备和工具1、实验仪器实验仪器采用齿轮范成仪。
齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的构造如图2所示。
它的结构可看成由轮坯与刀具两部分组成。
图1 齿轮范成仪结构与实物图（1）轮坯部分的结构如图2的扇形的构件3为模数m=18mm；齿数z=17齿轮分度圆；另一半圆2为模数m=18 mm，齿数z=9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上。
（2）刀具部分的结构如图2所示，齿轮范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其基本参数为m=18 mm,α=20◦, ha*=1, c*=0.25。
圆盘2代表加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架上的轴线转动。
齿条6代表切齿刀具，安装在溜板4上。
移动溜板4时，齿轮齿条使圆盘2与溜板4作纯滚动。
齿条刀具6可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中心线与轮坯分度圆之间移距Xm时（由溜板4上的刻度指示），分度圆则与刀具中线相平行的刀具切线相切并作纯滚动，具按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮的齿廓。
2、实验工具圆规（自备）、三角板（自备）、钢尺、剪刀、绘图纸、铅笔、计算器（自备）。
4 实验原理和方法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轮齿的。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，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。
这样所制得齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
机械零件实验
线齿廓的范成原理实验1、实验目的:2、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理, 观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；3、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免发生根切的方法；4、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。
5、（选作）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种标准渐开线齿轮的异同点。
1、实验设备和用具:2、齿轮范成仪；3、自备: 220mm圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；4、HB铅笔、橡皮、（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。
实验原理:范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。
刀具刃廓为渐开线齿轮齿条的齿形, 它与被切削齿轮坯的相对运动, 完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样, 显然这样切制得到齿轮齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。
四、实验步骤本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀, 其参数为m1＝20mm 和m2＝8, α＝20°, ha*＝1, c*＝0.25。
仪器构造简图如图1所示。
圆盘1代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮坯, 它们可以绕机架上的轴线转动。
齿条3代表切齿刀具,安装在滑板4上,移动滑板时,齿轮齿条使圆盘1与滑板4作纯滚动,用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置,即可包络出渐开线齿廓.CQJKT----A机械基础综合课程设计一、概述:二．提高机械类及近机类专业学生的综合设计能力, 特别是提高创新设计能力, 是机械基础课程建设的改革主线, 也是课程建设的难点。
在改革中, 一些院校将原《机械原理课程设计》和《机械设计课程设计》合并、综合、扩展, 相继推出《机械基础综合课程设计》, 使学生综合应用机械基础课程中的《机械制图》、《互换性与技术测量》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造工程学》、《机械创新设计》以及近机类的《机械设计基础》等课程的基本理论和基本知识, 对实物机械（插齿机）进行拆卸、装配、分析, 提高其感性认识及动手能力；进行机械系统一对方案设计的基本训练, 加强创新设计能力的培养；学会把机械系统方案设计成机械实体装置, 完成从方案拟定到机械结构设计的过程训练；通过查阅和使用各种设计子资料, 应用CAD技术等完成机构分析、机械零部件设计、绘制装配图、零件图及编写设计说明书等基本技能的训练。
实验二 渐开线齿廓的范成实验
实验二渐开线齿廓的范成实验实验目的：1.了解渐开线齿轮的特点及其齿面接触形状。
2.熟悉渐开线齿轮加工的工艺流程和机床调试的方法。
3.掌握齿轮加工中常用的各种刀具和测量工具。
实验原理：渐开线是一种特殊的曲线，它具有许多的特点，如：齿面接触点不同于轮缘的接触点；齿面接触点沿轴线方向移动，而轮缘的接触点不动；齿面接触点位置会随着传动功率的增加而改变；齿面接触点压力分布更加均匀等。
因此，渐开线齿轮具有较高的传动效率、较小的运动误差、较小的声级和较高的寿命等优点，被广泛应用于各种机械传动装置中。
渐开线齿轮的范成加工，是将齿轮和齿轮加工机床的机构组成一个特殊的装置，通过齿轮和调整机床的各种参数（如：齿距因数、压力角、齿槽角等）来实现齿轮的加工过程。
具体而言，首先利用数控机床等设备制作出齿形刀具，然后调试机床的各种参数，同时不断进行试切。
渐开线齿轮加工的过程相对复杂，需要进行多次调整和测量，以获得最终的加工效果。
具体而言，需要进行以下几个方面的工作：1.制作合适的齿形刀具。
由于渐开线的齿形较为复杂，因此需要制作出合适的齿形刀具以实现齿轮加工。
具体而言，需要进行以下几个步骤：（1）选择合适的材料，一般为高速钢、硬质合金等。
2.调试机床的各种参数。
调试机床的参数，包括齿轮轴向距离、齿距因数、齿高、齿槽角、压力角等参数。
这些参数的设置需要考虑到齿轮的应用环境、传动功率、负载特点等因素，以充分发挥渐开线齿轮的特点。
3.进行试切。
试切即是在机床上进行的小规模加工，用于确认调整参数的正确性。
在试切过程中，需注意保护齿轮齿面免受损坏。
4.进行测量和修正。
在加工过程中，需要进行各种测量，包括齿距、齿高、齿厚、齿侧间隙等参数。
如果发现加工结果不理想，需要进行修正。
实验流程：1.准备工作（1）检查机床的各项安全保护措施是否到位，切勿在机床操作前忽略任何安全措施。
（2）对机床进行清洁和保养，以确保其良好的工作状态。
（1）调整轴向距离。
实验二 范成法切齿原理
实验二 齿轮参数测量与范成法切齿原理
四、实验内容 1. 记录标准齿轮、负变位齿轮、正变位齿轮加工时 刀具相对于被加工齿轮的位置； 2. 观察负变位齿轮、正变位齿轮齿厚参数的变化。
实验二 齿轮参数测量与范成法切齿原理
五、实验步骤
1. 保持圆纸与圆盘中心不变，分别画出正常齿制、 正变位、负变位的三组齿形，每组三个轮齿；
2. 根据三组齿形，用圆规找出中心； 3. 计算出被切齿轮的分度圆直径，将其填入表中并
在齿形图中标注出齿顶圆、分度圆、齿根圆； 4. 分析比较标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的
齿形特点和根切现象。
实验二 齿轮参数测量与范成法切齿原理
六、实验结果与要求 1. 绘制范成法加工刀具相对于轮坯位置的留迹 图形； 2. 填写实验报告，回答如下思考题：
二、实验设备与用具 1. 齿轮范成仪；
2. 自备：φ220mm圆形绘图纸一张（标记中心）；
3. 铅笔、橡皮、圆规、三角板、剪刀、计算器。
实验二 齿轮参数测量与范成法切齿是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮 合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方 法。刀具刃廓为渐开线的齿形，它与被切齿坯的相 对运动，完全与相互啮合的一对齿轮的啮合传动一 样，显然这样切制的轮齿齿廓就是刀具的刃廓在各 个位置时的包络线。
机械设计基础实验二
范成法切齿原理
自用盘编号JJ321001
实验二 范成法切齿原理
一、实验目的
1. 掌握范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察 齿廓渐开线及过渡曲线的形成过程;
2. 了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶和采用变 位来避免发根切的方法；
3. 分析、比较变位齿轮与标准齿轮齿形的异同点。
实验二 范成法切齿原理
机械工程基础-渐开线齿廓的范成实验
渐开线齿廓的范成实验
一、实验目的
(1)掌握展成法加工渐开线齿廓的原理。
(2)了解齿轮的根切现象及采用变位修正来避免根切的方法。
(3)了解变位后对轮齿尺寸产生的影响。
二、实验设备与工具
(1)齿轮展成仪。
(2)钢直尺、圆规、剪刀。
(3)铅笔、三角板、绘图纸。
三、实验原理
齿轮在实际加工中，看不到轮齿齿廓渐开线的形成过程。
本实验通过齿轮展成仪来实现轮坯与刀具之间的相对运动过程，并用铅笔将刀具相对轮坯的各个位置记录在图纸上，这样就能清楚地观察到渐开线齿廓的展成过程。
齿轮展成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器构造如图4-1所示。
图4-1齿轮展成仪结构示意图
1 一托盘；2—轮坯分度圆：3—滑架：4一支座：5—齿条(刀具)：
6—调节螺旋：7、9一螺钉：8—刀架：10—乐环。
实验二渐开线齿轮齿廓范成加工原理
实验二 渐开线齿轮齿廓范成加工原理一、概述范成加工是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
在一对渐开线齿轮中，若把其中一个齿轮（或齿条）制成具备切削能力的刀具，另一齿轮为尚未切齿的齿轮毛坯，用刀具加工齿轮时，毛坯与刀具按固定的传动比作对滚切削运动，就可以切出与刀具共轭的具有渐开线齿廓的齿轮。
用范成法原理进行切齿加工的主要方法及刀具：1.插齿 （1）齿轮插刀 插齿加工相当于把一对互相啮合的齿轮中的一个齿轮磨制出有前、后角、形成切削刃的齿轮插刀，另一齿轮为齿轮毛坯，齿轮插刀的模数和压力角与被加工齿轮相同。
插齿时，插刀与毛坯像一对齿轮传动那样，以一定传动比转动，同时插刀沿轮坯轴线的平行方向做上下往复切削运动。
轮齿的齿廓是由刀刃在切削运动中所占据的一系列位置的包络形成的。
为了切出全齿高，插刀还有沿轮坯径向进给运动，同时，插刀返回时，轮坯还应有让刀运动，以避免刀刃碰伤齿面。
齿轮插刀多用来加工内齿轮、双联或多联型齿轮上的小齿轮（见图2-1）。
（2）齿条插刀当齿轮的基圆直径趋于无穷大时，它的齿形由渐开线变成斜直线，此时齿轮成为具有直线齿廓的齿条。
若将齿条磨出刀刃来做成齿条插刀，并且顶部比传动用的齿条高出c *m （以便切出传动时的径向间隙），让这把齿条插刀与一个齿轮毛坯强按一定的传动比传动，这就是齿条插刀加工齿轮的范成运动情况。
在实际加工中，齿条插刀还要做上、下往复的切削运动，这样，齿条刀具刀刃的一系列直线轮廓即包络出齿轮的渐开线齿形。
2.滚齿齿条插刀虽然能够加工齿轮，但使用起来有一定的局限性，加工齿轮的直径较大时，刀具的长度有限。
所以，目前广泛采用滚齿法加工直、斜齿轮，滚齿用的齿轮滚图 2-1 齿轮插刀切齿刀形状似螺旋，如图2-2所示。
在螺旋体的圆周上开有若干条垂直于螺旋线的纵向斜槽，从而在与螺旋线相截的切面上形成切削刀。
对于阿基米德滚刀，其轴向截面为标准齿条，其模数和压力角与被加工齿轮相同。
实验三 渐开线齿廓的范成实验
实验二渐开线齿廓的范成实验一、实验目的（1）掌握用展成法（范成法）加工渐开线齿轮的原理，了解根切现象。
（2）了解变位修正法加工渐开线齿轮的基本概念，分析比较变位齿轮与标准齿轮的异同，加深对变位齿轮的认识。
（3）巩固渐开线齿轮基本尺寸的计算公式。
二、实验设备和用具螺母4圆盘1图1 齿轮范成仪简图1）范成仪的构造及加工原理范成仪的构造如图1所示。
圆盘1可绕其固定轴心O转动，在圆盘1的后面加工出与齿条啮合的齿轮，齿条6可沿机架作水平方向移动，齿条移动时带动齿轮（圆盘1）转动，圆盘1上的齿轮与齿条6可保证被加工齿轮的纯滚动。
与齿条刀5的中线相切的的圆（以O为圆心）相当于被加工齿轮的分度圆。
松开调节螺钉3 ；齿条刀可以沿垂直方向移动，从而可以调节刀具中线至被加工轮坯中心的距离，这样就能加工出标准或变位齿轮。
范成法又称展成法，共轭法或包络法。
范成法加工齿轮是应用一对互相啮合的齿轮其共扼齿廓是互为包络的原理。
加工时视其一轮为刀具，另一轮视为待加工轮坯。
只要刀具与轮坯之间的运动和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，则刀具刀刃在轮坯的各个位置的包络线就是渐开线。
实际加工时，刀具除作展成运动外还沿着轮坯轴线作切削运动。
本实验将模拟齿条插刀范成加工渐开线齿轮的过程（与实际不同之处在于实验中轮坯静止，齿条绕其作纯滚动，但二者的相对运动与实际加工时相同）。
2）刀具的参数m=10，α=20°，h *a =1，c *=0.253）同学自备一剪好的圆形图纸 φ150 mm ，在图纸上预先分好二等份，并分别画出齿轮的齿数为z=10的标准齿轮及不产生根切的正变位齿轮的相应圆（见三(1)—（3）） ，并在圆图纸中间剪出φ1=6 mm 的小圆。
铅笔、小刀、三角板和剪刀。
三、实验方法和步骤（1） 求出待加工齿轮z=10不产生根切的最小变位系数。
x min =（17-z ）/17=0.412（2） 按照刀具的参数及被加工齿轮的齿数Z=10，利用公式分别计算标准齿轮和变位齿轮的以下几何尺寸： 分度圆直径 d = mz 齿距 p =πm齿顶圆直径 d a = m (z +2h a *+2x ) 齿厚 )22(απxtg m s +=齿根圆直径 d f = m (z -2h a *-2c *+2x ) 齿槽宽 )22m(e απxtg -= 基圆直径 d b = mz cos α 全齿高 h=m(2h a *+c *)齿顶高 h a =m(h a *+x) 齿根高 h f =m(h a *+c *-x)（3）将圆形图纸划分为两个象限，分别表示待加工的标准齿轮和变位齿轮，并在其上画出相应的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆。
渐开线齿轮范成原理实验
渐开线齿轮范成原理实验一、引言渐开线齿轮是一种常用的机械传动元件，其具有传动效率高、噪音小、寿命长等优点，因此被广泛应用于各种机械设备中。
而渐开线齿轮的制造则需要使用到范成工艺，本文将介绍渐开线齿轮范成原理及其实验方法。
二、渐开线齿轮基本原理1. 渐开线齿轮的定义渐开线齿轮是指在两个啮合的圆柱面上分别加工出一定数量的齿，使它们在啮合时能够传递运动和力量，并且在啮合时能够保持一个相对位置不变的机械元件。
2. 渐开线齿轮的特点（1）传动效率高：由于渐开线齿轮的啮合过程中，每个齿都会逐渐进入和退出对应的凹槽中，因此能够保证传动过程中力的平稳转移，从而提高了传动效率。
（2）噪音小：由于渐开线齿轮在啮合时每个齿都会逐渐进入和退出对应的凹槽中，因此能够减少啮合时的冲击和振动，从而降低了噪音。
（3）寿命长：由于渐开线齿轮在啮合时每个齿都会逐渐进入和退出对应的凹槽中，因此能够减少啮合面的磨损和疲劳，从而延长了使用寿命。
3. 渐开线齿轮的范成原理渐开线齿轮的制造需要使用到范成工艺，其基本原理是利用一定形状的刀具在工件表面上刻划出一定形状的凹槽或突起，以实现对工件表面形状的控制。
在渐开线齿轮制造中，范成工艺主要用于控制齿廓曲线和啮合角等关键参数。
三、渐开线齿轮范成实验1. 实验目的通过实验掌握渐开线齿轮范成原理及其实验方法，并学会利用数控机床进行范成加工操作。
2. 实验器材数控机床、直径为50mm、模数为2.5mm、压力角为20°的钢制圆柱体。
3. 实验步骤（1）准备工作：将钢制圆柱体夹紧在数控机床上，并进行工件坐标系的设定。
（2）选择刀具：根据齿廓曲线的要求，选择合适的刀具。
一般情况下，渐开线齿轮范成需要使用到渐开线滚刀。
（3）设定加工参数：根据实际情况，设定好加工速度、进给量、切削深度等加工参数。
（4）进行范成加工操作：根据实际需求，在数控机床上进行范成加工操作。
在加工过程中需要注意保证刀具和工件之间的相对位置不变，以保证齿廓曲线和啮合角等关键参数的精度。
渐开线齿轮范成实验指导书
一、 实验目的
（1）观察渐开线齿廓的范成形成过程，掌握用范成法切削加工渐开线齿廓的基本 原理； （2）了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及采用变位修正来避免根切的方法； （3）分析标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。 （4）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种渐开线齿轮齿形的异同点（选做） 。
二、 实验设备和工具
2.相关参数
齿条的相关参数如下。
1
（1）适用模数及齿数：m =20 mm，z = 10； m =10 mm，z =20； m =8 mm，z = 26。
（2）常规参数：压力角α=20° ；齿顶高系数 ha =1；顶隙系数 c*=0.25。
图 1 齿条传动式齿轮范成仪
五、 实验内容
（一） 必做部分
完成切制 m =20 mm、z =10 的标准、正变位和负变位渐开线齿廓，三种齿廓每种都 必须画出两个完整的齿形，再比较这三种齿廓的异同点。
（二） 选做部分
完成切制 m1=20 mm、z1=10 和 m2=10 mm、z2=20 的标准渐开线齿廓，两种齿廓每 种都必须画出两个以上完整的齿形，再比较这两种轮坯的圆形图纸
3.绘制标准齿轮轮廓。 （1）将轮坯（圆形图纸）安装在范成仪上，使标准齿轮扇形区正对齿条位置，旋 紧螺母使得压板压紧圆形图纸。 （2）调节齿条刀位置，使其中线与轮坯分度圆相切，然后将刀具与滑板固紧。 （3）开始切制标准齿轮时，将刀具推到最左边，然后每当把滑板向右推动一小距 离时（1mm 左右） ，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。在此阶段应注意观察轮坯上齿廓形成的过程。 4.绘制正变位齿轮轮廓。 （1）松开压紧螺母，转动轮坯，使正变位扇形区正对齿条位置，然后压紧图纸。 （2）使刀具远离轮坯中心，正移距＋xm(mm)（x＞xmin）再绘出齿廓，观察齿廓形 状，看齿顶有无变尖现象。 5.绘制负变位齿轮齿廓。 （1）松开压紧螺母，转动轮坯，使负变位扇形区正对齿条位置，然后压紧图纸。 （2）使刀具靠近轮坯中心，负移距－xm(mm)，再次绘出齿廓，观察齿廓形状，看 有无根切现象。 （3）比较负变位齿形与标准、正变位齿形的区别。
渐开线齿轮范成实验
渐开线齿轮范成实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理；2、通过观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程, 了解齿轮的根切现象及避免根切的方法；3、分析比较标准齿轮与正负变位齿轮齿形变化的异同点。
二、实验仪器及工具1、齿轮范成仪。
2、铅笔、圆规、三角板、剪刀等（自备）。
3、300X300mm2的厚图纸两张。
三、齿轮范成法原理四、范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时, 共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时, 其中一轮为刀具, 另一轮为轮坯, 刀具和轮坯在机床链作用下保持定传动比传动, 完全和一对真正的齿轮相互啮合传动一样, 刀具作径向进给运动的同时, 还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样切出的齿廓就是刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作刀具的齿廓, 可以证明其所包络出的齿廓必为渐开线。
今用齿条渐开线（基园半径为无限大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮, 那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线, 即加工出的齿廓为渐开线齿廓。
因为在实际加工时, 看不到刀刃形成包络轮齿的过程, 所以通过齿轮范成仪来表现这一过程, 用铅笔将刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上, 这样就能清楚地观察到轮齿范成的过程。
五、齿轮范成仪的构造及使用方法简介齿轮仪所用的刀具模型为齿条插刀, 其结构示意图如下:图2-1 渐开线齿廓范成仪圆盘1代表工作台, 其上安装齿轮毛坯, 它可绕轴心O旋转（通过旋转小齿轮3）, 工作台下面d=Φ238mm齿轮2与齿条4啮合, 齿条4（即刀架）可在机架5上沿导轨移动, 使工作台1相对刀架4在Φ240mm的圆上做无滑动的纯滚动, 也就是说, 该范成仪只能加工分度圆是Φ238mm的齿轮。
齿条刀6可安装在相对轮坯的不同位置, 如齿条刀6安装在其中线与轮坯的分度圆相切的位置, 可切制出标准渐开线齿轮；若齿条刀6的中线与轮坯的分度圆不相切, 而移动了一定距离（其移距xm可在刀架4的刻度上直接读出）, 则可按移动距离的方向和大小, 切制出各种正变位或负变位齿轮。
渐开线齿廓的范成原理实验指导书
实验二渐开线齿廓的范成原理实验指导书一、实验目的：1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；2、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免发生根切的方法；3、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。
二、实验设备和用具：1、CQF—A齿轮范成仪；2、自备：Φ220㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；3、HB铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。
三、实验原理：范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。
刀具刃廓为渐开线齿轮（齿条）的齿形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。
本范成仪所用的刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m1=20mm， =20°，ha*=1，c*=0.25。
仪器构造简图如图1所示。
圆盘2代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架5上的轴线O转动。
齿条3代表切齿刀具，安装在滑板4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动，用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置，即可包络出渐开线齿廓。
齿条刀具3可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为xm时（由滑板4上的刻度指示），被切齿轮分度圆则和与刀具中线相平行的节线相切并作纯滚动，可切制出标准齿轮（xm=0）或正变位（xm＞0）、负变位（xm＜0＝齿轮的齿廓。
图11、压板2、圆盘3、齿条刀4、滑板5、机架四、实验内容：分别完成切制m=20mm、z=8的标准、正变位（x1=0.5）和负变位（x2=-0.5）渐开线齿廓，三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这三种齿廓。
观察根切现象和齿顶变尖现象。
五、实验步骤：1、按m=20mm、z=8、 =20°、ha*=1、c*=0.25、x1=0.5、x2=-0.5分别计算标准、正复位、负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径d、齿顶圆直径d a、齿根圆直径d f、基圆直径d b和标准齿轮的周节P、分度圆齿厚S、齿间距e。
实验三 渐开线齿轮齿廓范成原理实验
实验三渐开线齿轮齿廓范成原理实验1．实验目的①掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。
观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。
②了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析、比较标准齿轮与变位修正齿轮的异同点。
2．原理用范成仪在圆形图纸上（预先画好分度圆、齿顶圆、齿根圆及三个象限）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。
分别在三个象限内画出标准齿轮，正变位和负变位齿轮，以作分析比较。
3．试剂和仪器设备①齿轮范成仪:1)CFY-A型齿轮范成仪（d1=160mm,d2=280mm,固定孔φ35）2)CFY-B型齿轮范成仪（d=200mm,固定螺丝M6△分布，边长75mm)②学生自备：一剪好的圆形图纸，预先做好定位孔、画好分度圆、齿顶圆、齿根圆及三个象限；H铅笔两支；橡皮一块。
4．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、齿根圆和齿顶圆直径，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，调节中线与毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。
③开始切制齿轮时，将刀具推到最右边，然后每当把溜板向左推动一个距离时，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个完整的齿形为准。
④使刀具离开轮坯中心，正移距毫米，再绘制齿廓，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，负移距毫米，再绘制齿廓，观察齿廓形状，看齿根有无根切现象。
⑥比较所得的标准齿轮和变位齿轮的齿厚、齿间、周节、齿顶齿厚、基圆齿厚、根圆、基圆、齿顶圆、分度圆的相对变化特点。
5．实验数据及其处理1）分度圆、基圆、齿根圆和齿顶圆直径计算与画图；2）展成法绘制轮齿齿廓，标准齿轮、正、负变位齿轮的齿廓绘制在不同的纸张上；3）将所绘标准齿轮、正或负变位齿轮的齿廓重叠，观察变位齿轮的特点。
6．问题讨论1）正、负变位齿轮的齿廓形状有什么不同？2）根切出现在正、负变位齿轮的哪种情况？。
试验二 渐开线齿轮的范成实验报告
试验二渐开线齿轮的范成实验报告实验目的：1. 了解渐开线齿轮的定义和特点。
2. 学习渐开线齿轮的范成方法。
3. 掌握渐开线齿轮加工的基本参数。
4. 能够使用数控加工中心加工渐开线齿轮范件。
5. 熟练掌握渐开线齿轮的检测方法和标准。
实验仪器和材料：1. CNC加工中心2. 渐开线齿轮切削刀具3. 仿真软件4. 检测仪器5. 实验材料实验步骤：1. 首先，我们需要了解渐开线齿轮的定义和特点。
渐开线齿轮是一种具有曲面齿形的齿轮，它具有传动平稳、顶底隙小、噪声低、耐磨性能好等特点。
2. 学习渐开线齿轮的范成方法。
渐开线齿轮的范成方法分为精密加工和机用加工两种方法。
而本实验采用的是精密加工的方法。
在精密加工中，我们需要使用数控加工中心和渐开线齿轮切削刀具对工件进行精确加工。
3. 掌握渐开线齿轮加工的基本参数。
在加工渐开线齿轮时，需要掌握基本参数，如加工速度、进给速度、切削刃数等。
4. 在数控加工中心上进行渐开线齿轮范件的加工。
首先，我们需要将原材料切割成适当的大小。
然后，设置加工程序，将渐开线齿轮的齿形进行加工。
5. 检测加工好的渐开线齿轮范件。
使用检测仪器对加工好的渐开线齿轮范件进行检测，确保其符合标准。
实验结论：经过本次实验，我们成功地掌握了渐开线齿轮的定义和特点，学习了渐开线齿轮的范成方法，并且掌握了渐开线齿轮加工的基本参数。
同时，我们还成功地使用数控加工中心对渐开线齿轮范件进行了加工，并使用检测仪器对其进行了检测。
本次实验达到了预定的目标并取得了圆满的实验结果。
渐开线齿廓的范成实验报告答案
渐开线齿廓的范成实验报告答案篇一：《渐开线齿廓的范成原理》实验报告《渐开线齿廓的范成原理》实验报告一、实验目的二、实验原理三、实验计算标准齿轮：m=20mm、z=8、?=20°、ha*=1、c*=0.25 变位齿轮：m=20mm、z=8、?=20°、ha*=1、c*=0.25；正变位：x1=0.5；负变位：x2= -0.5。
四、实验结果（附图）五、回答问题1、试比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有什么不同？并分析其原因。
2、如何避免根切现象？篇二：实验一渐开线齿廓的范成原理实验报告XX/4/1 1姓名：刘雄班级：检测1001班学号：XX3451实验一渐开线齿廓的范成原理实验报告一. 实验目的1. 了解使用范成法加工渐开线齿轮廓原理。
2. 3. 二. 实验步骤1. 2. 计算标准齿轮齿根圆，基圆，分度圆，齿顶圆和变位齿轮齿根圆，基圆，分度圆，齿顶圆的参数。
3. 所以进刀方向至少5mm以上，才能避免根切。
三. 实验设备1. 齿2.3.4. 剪刀，铅笔四. 实验数据篇三：齿轮范成实验报告机械设计基础（II）实验报告班级姓名学号渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究日期XX年11月10日（理论课）任课教师一、实验目的：1、通过实验掌握渐开线齿轮的加工原理和加工方法；2、培养学生在实际工作中发现问题、分析问题和解决问题的能力；3、培养学生的动手能力。
二、实验要求：1、根据所给参数，利用实验室提供范成仪的搭接件，构造出齿轮加工装置。
2、掌握范成法加工齿轮时可能出现的问题及对策；3、掌握标准齿轮与变位齿轮的异同点。
三、实验步骤1、准备好剪刀、铅笔、圆规、三角板、量角器和绘图纸（或其它厚纸）等用具。
1) 根据个人所分配到的题目安装好齿轮范成仪，进行齿轮范成。
2) 在所范成齿轮上标出db、d、da、df 、 p、s、e、pb、pn ；3) 观察所范成的齿轮，发现并解决范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮产生的问题 4) 分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
渐开线齿廓的范成实验
渐开线齿廓的范成实验齿轮的加工方式很多，如切削法、铸造法、热轧法、电加工法等。
但就加工原理来看，切削法又可分为两大类，即仿形法和范成法。
所谓仿形法，是指用与齿槽形状相同的成形刀具或模具将轮坯齿槽的材料去掉，经常使用的方式是用圆盘铣刀或指状铣刀在一般铣床上进行加工。
所谓范成法，是指利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的，因此又称为包络法。
经常使用的有效滚齿机、插齿机、剃齿机等加工齿轮。
实验目的一、明白得范成法切削齿轮的大体原理和进程。
二、明白得渐开线齿轮发生根切的缘故和用变位修正来幸免根切的道理，并验证最小变位系数。
3、加深对彼此啮合的齿廓互为包络线的明白得。
4、分析比较标准齿轮和变位齿轮的区别。
实验原理用仿形法加工齿轮时一样都是不持续切削。
每加工完齿轮上的一个齿间后，要进行分度才能继续加工下一个齿间，由于分度中的误差和刀具形状误差，因此用这种方式加工出来的齿轮精度较差，生产效率也低，而且加工同一模数和压力角的齿轮，因齿数不同时那么刀具也要相应改变，因此刀具的通用性也差。
范成法是依照一对齿轮彼此啮合时，其齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的（即一对齿轮在啮合进程中它们的齿廓始终相切）。
加工时刀具和齿坯之间维持固定的速比，正如平常一对彼此啮合的齿轮传动一样，用范成法加工齿轮时，同一模数和压力角的刀具适用于不同齿数的齿轮，如此刀具的通用性就好，加工出来的齿轮精度较高，生产率也高。
本实验确实是用齿轮范成仪通过作图的方式来作出齿条刀具在实际加工时刀刃在轮坯上的各个切削位置所形成的包络线，即用范成法加工齿轮的进程，从而加深对齿廓曲线的形成，变位修正和范成原理的明白得。
实验设备与工具一、工具：（自备）铅笔、橡皮、三角尺、圆规等二、实验设备：齿轮范成仪，画图纸，剪子齿轮范成仪构造如图3-1所示。
图中模数为15mm的齿条刀具1通过螺母与滑板2固定在一路，而与滑板2上齿条相啮合的是齿轮4，滑板2和底座5有燕尾导槽相配合。
实验二 渐开线齿廓范成加工原理
实验二 渐开线齿廓范成加工原理一、实验任务及目的1、实验任务：利用齿轮范成仪模拟齿条插刀与轮坯的范成加工过程，用图纸取代轮坯记录刀具在切削时的一系列位置，从而绘制出标准齿轮和正、负变位齿轮的完整齿形1~2个。
2、实验目的：● 观察渐开线齿廓的形成过程，掌握用范成法切制渐开线齿廓的基本原理； ● 观察渐开线齿廓产生根切的现象，了解产生根切的原因及如何避免根切；● 分析比较标准齿轮和正、负变位齿轮的相同点和不同点，理解变位齿轮的概念。
二、实验设备和工具1、实验设备：齿轮范成仪2、实验工具：绘图纸、剪刀、圆规、直尺、三角板、量角器、橡皮、铅笔、草稿纸等三、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。
加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，刀具与轮坯在机床链作用下一方面作定传动比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样（即范成运动——主运动）。
一方面作径向进给运动以加工出齿高；另一方面沿轮坯轴线作切削运动，以加工出齿宽，去除齿槽内的材料，另外还有让刀运动，避免接触到已加工好的渐开线齿廓。
四个运动一起配合，这样切出的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作为刀具的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。
现用齿条渐开线（基圆半径为无穷大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮，那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线，即加工出齿廓为渐开线齿廓，因为在实际加工时，我们看不清刀刃形成包络轮齿的过程，所以通过齿轮范成仪来表现这个过程。
用范成仪表现时是在不考虑刀具作切削、进给、让刀运动的前提下，只用铅笔将刀具刀刃在各个位置描绘在轮坯纸上，这样我们就能清楚的观察到轮齿范成的过程。
当范成仪上标准齿条刀具的中线与被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动时加工出来的就是标准齿轮。
当刀具远离轮坯中心作范成运动时，得到正变位齿轮轮廓曲线；当刀具移近轮坯中心作范成运动时，得到负变位齿轮轮廓曲线。
渐开线齿廓的范成实验报告答案doc
渐开线齿廓的范成实验报告答案篇一：《渐开线齿廓的范成原理》实验报告《渐开线齿廓的范成原理》实验报告一、实验目的二、实验原理三、实验计算标准齿轮：m=20mm、z=8、?=20°、ha*=1、c*=0.25 变位齿轮：m=20mm、z=8、?=20°、ha*=1、c*=0.25；正变位：x1=0.5；负变位：x2= -0.5。
四、实验结果（附图）五、回答问题1、试比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有什么不同？并分析其原因。
2、如何避免根切现象？篇二：实验一渐开线齿廓的范成原理实验报告XX/4/1 1姓名：刘雄班级：检测1001班学号：XX3451实验一渐开线齿廓的范成原理实验报告一. 实验目的1. 了解使用范成法加工渐开线齿轮廓原理。
2. 3. 二. 实验步骤1. 2. 计算标准齿轮齿根圆，基圆，分度圆，齿顶圆和变位齿轮齿根圆，基圆，分度圆，齿顶圆的参数。
3. 所以进刀方向至少5mm以上，才能避免根切。
三. 实验设备1. 齿2.3.4. 剪刀，铅笔四. 实验数据篇三：齿轮范成实验报告机械设计基础（II）实验报告班级姓名学号渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究日期XX年11月10日（理论课）任课教师一、实验目的：1、通过实验掌握渐开线齿轮的加工原理和加工方法；2、培养学生在实际工作中发现问题、分析问题和解决问题的能力；3、培养学生的动手能力。
二、实验要求：1、根据所给参数，利用实验室提供范成仪的搭接件，构造出齿轮加工装置。
2、掌握范成法加工齿轮时可能出现的问题及对策；3、掌握标准齿轮与变位齿轮的异同点。
三、实验步骤1、准备好剪刀、铅笔、圆规、三角板、量角器和绘图纸（或其它厚纸）等用具。
1) 根据个人所分配到的题目安装好齿轮范成仪，进行齿轮范成。
2) 在所范成齿轮上标出db、d、da、df 、 p、s、e、pb、pn ；3) 观察所范成的齿轮，发现并解决范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮产生的问题 4) 分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
实验三 渐开线齿廓的范成实验
实验三 渐开线齿廓的范成实验一、实验目的1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的基本原理；2、了解渐开线齿轮的根切现象、齿顶变尖的原因及用变位修正来避免根切的方法；3、分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同。
二、实验设备和用具1、齿轮范成仪；2、自备：￠220㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚），红、黑（或兰）色圆珠笔，橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。
三、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理为加工轮齿的方法。
刀具有渐开线齿轮（齿条）的外形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合过程一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刀刃在各个位置时的包络线。
本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m=20，z=10和m=10，z=20,o 20=α，ha*=1，c*=0.25。
（做实验时，用m=10的齿条）仪器构造简图如图1所示。
圆盘2代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架5上的轴线O 转动。
齿条3代表切齿刀具，安装在滑块4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动。
齿条刀具3可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为xm 时（由滑板4上的刻度指标），分度圆则跟与刀具中线相平行的刀具切线相切并作纯滚动，刀具按移距的大小和方向切制出符合一定要求的齿轮齿廓。
图1 齿轮范成仪的构造按照上述原理，在加工时，刀具与被加工轮坯中心的距离有两种基本的类型：（a）标准距离：刀具的中线刚好与轮坯的分度圆相切，称为“零”变位，即变位系数x=0。
（b）变位距离：刀具的中线离开标准距离，即不再保持与轮坯的分度圆的相切。
具体分两种情况如下：——刀具远离分度圆，称为“正”变位，即变位系数x>0；——刀具进入分度圆，称为“负”变位，即变位系数x<0。
四、实验步骤1、已知被加工齿轮的模数m=20，z=10和m=10，z=20，各变位系数分别为x1=0，x2=+0.53，分别计算其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径，填入《实验报告》的表内。
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渐开线齿轮齿廓范成实验- 机械设计基础
渐开线是一种齿廓曲线，具有相对滚动过程中齿面接触良好、传动精度高等优点，广泛应用于各种机械传动中。
齿轮是渐开线的常见应用，而齿轮的齿廓设计对保证传动的性能至关重要。
本文将介绍渐开线齿轮齿廓的范成实验流程及方法。
渐开线齿轮齿廓的范成实验主要依据以下原理：
1.渐开线齿轮齿廓曲线的方程
若一个圆在另一个圆内滚动，且同时保持两圆心之间距离不变，则圆上某点的轨迹为渐开线。
圆的轨迹称为基圆，而另一圆称为从动圆。
若基圆为圆柱，从动圆为齿轮，则圆心所在直线即为两齿轮轴线。
令Z1和Z2分别为主动轮和从动轮的齿数，d1和d2分别为主动轮和从动轮的分度圆直径，则渐开线方程为：
x=a(θ-sinθ)
其中a=d1/2，θ为参数，s=Z2/Z1，实际计算时一般采用插齿法进行计算。
2.插齿法
插齿法也称为逐齿法，主要用于推导渐开线齿轮齿廓。
其基本思想是从基圆上一点出发，逐步向定轴方向平移，并将平移轨迹图转换为从动轮上的齿廓。
1.确定齿轮参数
在进行齿轮齿廓范成实验前，需要先确定齿轮的参数，包括齿数、分度圆直径、法向压力角等。
一般情况下，齿轮的参数由机械设备工程师根据实际需求进行设计。
2.绘制齿轮的CAD图
根据齿轮的参数绘制齿轮的CAD图，使用CAD图软件或其他计算机辅助设计软件完成齿轮的绘制工作。
3.使用CNC机床制作齿轮母模
在完成齿轮的CAD图设计后，将其通过CAM软件编程，使其转化为CNC机床所能识别的指令，然后通过CNC机床进行齿轮母模的加工。
4.制作齿轮精度测量仪
制作齿轮精度测量仪，测量仪主要包括准确的齿轮中心定位装置，精确的齿廓扫描仪和数据处理器等。
5.进行齿轮齿廓范成实验
利用齿轮的母模和精密齿轮测量仪，将齿轮母模和齿轮之间进行相互配合和精密测量，即可获得高精度的齿轮齿廓。
1.加工齿轮母模时需要采用高精度的CNC机床，以保证母模加工的精度和表面光洁
度。
2.制作齿轮精度测量仪时需要选择精度高、鲁棒性强的元器件，并利用合理的设计方法，避免测量误差的产生。
3.进行齿轮齿廓范成实验前，需要对齿轮母模和齿轮的加工工艺、测量精度和方法等
进行严格的控制和测试，以保证实验获得的数据和结果的可靠性。
4.注意实验过程中的安全防护，特别是在使用CNC机床等设备时，要保证操作人员的
安全。
综上所述，渐开线齿轮齿廓范成实验是一种高精度、高技术含量的实验，能够为齿轮
齿廓设计和制造提供重要的技术支持和保障。
在实验过程中需要注意的事项较多，需要认
真对待，提高实验精度和数据可靠性。