实验三 齿轮范成实验报告
实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析
实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析一、渐开线齿轮范成原理：一)、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程。
2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及其避免的方法。
3、分析比较标准齿轮和变位齿轮齿形和尺寸的异同点。
二)、实验仪器及工具1、齿轮范成仪（每人一台），绘图纸一张，透明纸一张。
2、铅笔、圆规、三角尺等（自备）。
三)、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合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。
另一方面作径向进给运动并沿轮坯的轴向作切削运动，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。
现在用齿条渐开线（基因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，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一过程，用铅笔将刀具刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到轮齿范成的过程。
在形成过程中，为了能形成被加工齿轮的径向间隙，刀具的齿顶高应加高。
即：h a=（h a*+c*）m，如图3－l所示。
四)、齿轮范成仪的构造及使用方法简介：范成仪构造如图3—2所示，由机座、扇形盘、旋纽、齿条刀、溜板、螺钉等组成。
机座上有二孔，扇形盘2可绕轴心转动，齿条刀安装在溜板上，当移动溜板时借助于齿轮齿条的传动迫使轮坯（扇形盘）上的分度圆与溜板上的齿条中线作纯滚动．齿条中线与分度圆上刻有数字，移动溜板时，可以看到它们一一对应，即表示齿轮分度圆在齿条中线上作无滑动滚动．松开螺钉可改变齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此齿条刀可固定在相对扇形盘的任一位置，如把齿条中线安装在扇形盘的分度圆相切的位置上，则可绘出标准齿轮的齿廓；当齿条中线安装在扇形盘的分度圆切线有一段距离时，（其移距值xm可在溜板两侧的刻度上直接读出），则可按变位值的大小和方向绘出各种正、负变位齿轮的齿廓。
齿轮范成实验
实验课程：
实验名称：
实验地点：
姓 名：
学 号：
专业班级：
实验时间： 年 月 日
一.实验目的
1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线曲线的形成过程；
2、了解渐开线齿轮产生根切现象和原因及用变位来避免发生根切的方法；
二.实验设备
1．齿轮范成仪
2．自备：￠200㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；
第二组
分度圆直径d
齿顶圆直径daቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿根圆直径df
基圆直径db
是否发生根切
2、附齿廓范成图
五．教师评语
实验成绩：
教师签名：
年 月 日
3．HB铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。
三.实验内容
1、利用范成仪完成切制m=20mm、z=8的标准渐开线齿廓。2、利用范成仪完成切制m=8mm、z=20的渐开线齿廓。
4．实验结果及分析
1、齿轮几何参数计算及测量
第一组： ， ， ， ，
第二组： ， ， ， ，
项目
公式
计算结果
第一组
实验三 齿轮范成加工实验
实验三齿轮范成加工实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的形成过程；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。
二、设备和工具1、齿轮范成仪；2、绘图纸两张（自备）尺寸：350*280（mm）、220*220（mm），并按实验步骤1，在实验前预先剪制成图2所示形状；3、三角板、铅笔（自备）。
三、实验原理和方法范成法是利用一对齿轮齿条互相啮合时，其共轭齿廓是互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时齿条为刀具，另一齿轮为轮坯，它们按固定的速比传动，完全和一对真实的齿轮齿条互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样制成的齿轮齿廓就是刀具刀刃在轮坯上留下的各位置的包络线。
若用斜直线作为刀具齿廓，则其包络线必为渐开线。
由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动，并用铅笔将刀刃的各个位置记录在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成加工的过程。
范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的结构如图1所示。
图1 齿轮范成仪圆盘5绕固定轴心转动，其中半圆4或圆盘5为被加工齿轮的分度圆；用啮合拉紧手柄控制分度圆4或分度圆5使其与啮合溜板压紧。
当啮合溜板在机架上沿水平方向移动时，靠摩擦力带动圆盘5绕固定轴心转动。
在啮合溜板（也叫纵拖板）上装有另一带刀具2的变位溜板3（即横拖板），转动变位调节旋钮13可使其相对于啮合溜板沿垂直方向移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。
齿条刀具的参数为：压力角：α=20º 模 数：m=18mm齿顶高系数：1*=a h径向间隙系数：25.0*=c 被加工齿轮的分度圆半径：mm r 1534= (17183062===m r z ) mm r 815= (9181622===m r z ) 四、实验步骤1、 根据给定的刀具参数α、m 、*a h 、*c 和被加工齿轮的齿数（已由代表两个被加工齿轮的分度圆半径的齿轮范成仪圆盘半径4r 和5r 所规定），计算两个被加工的标准齿轮的基圆、齿根圆及齿顶圆的半径b r 、f r 和a r 的值。
齿轮范成原理实验
齿轮范成原理实验
小齿轮旋转一周，大齿轮转动一圈，就是齿轮范成原理。
在我们日常生活中，这一现象无处不在。
那么，齿轮范成原理究竟是什么呢？
众所周知，在我们的日常生活中，齿轮是常见的。
最早的齿轮是用来代替牛马进行运输的。
后来，随着科学技术的发展和进步，各种机械、仪器、设备等都需要用到齿轮。
最早的时候，人们使用的是比较简单、粗糙的直齿锥齿轮；后来人们发现用直齿圆柱齿轮也能代替直齿圆柱齿轮，而且还能使它转动起来。
但是由于直齿圆柱齿轮在加工过程中存在着误差，所以齿廓不够光滑，导致了它不能正常地传递动力；后来人们又发明了齿形比较复杂、加工精度比较高的渐开线圆柱齿轮。
这样就可以解决直齿锥齿廓不光滑等问题，使直齿圆柱齿轮具有很高的传动精度和传递扭矩能力。
但是随着生产技术的进步和发展，渐开线圆柱齿轮也已经不能完全代替直齿圆柱齿轮了。
为了进一步提高渐开线圆柱齿轮传动的精度和可靠性，人们又发明了一种新的传动方式——范成传动。
—— 1 —1 —。
实验三齿轮范成法实验
实验三齿轮范成原理实验在工程中，齿轮齿廓的制造方法很多，但其中以用范成法（亦称展成法）制造最为普遍。
因此，有必要对这种方法的基本原理及齿廓的形成过程加以研究。
一、实验目的：1．了解用范成法加工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．了解渐开线齿轮在制造过程中产生根切现象的原因和避免根切现象的方法——变位法，并比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。
二、实验的原理和方法：1．基本原理：范成法是利用一对齿轮或齿条与齿轮啮合原理来加工齿轮的一种方法。
常见有滚齿（刀具为齿轮滚刀）法，插齿法（刀具为齿轮插刀，齿条插刀）。
我们这里只讨论齿条形刀具。
齿轮滚刀在绕其轴线自转时，其轴向剖面相当于一个沿轴线平移的齿条（见图2－1）。
滚刀范成加工齿轮是强制性地保证刀具和轮坯之间按齿条与齿轮啮合运动关系来保证齿形的准确和分度均匀。
同时再辅以切削及走刀等运动。
这样对于同一把刀具就能加工出同一模数m和压力角α的不同齿数z的齿轮。
齿条型刀具与传动用的齿条在齿形上的差别仅在于：刀具在其中线以上的高度为，比齿条高出了c*m，这部分的齿廓曲线是某种圆角部分，（图2－2）此圆角部分所范成出连接渐开线与齿根圆的某种过渡曲线，使被切齿轮在啮合传动时具有径向间隙。
由齿轮与齿条啮合传动的特点可知：用齿条型刀具加工齿轮时，被加工齿轮的分度圆始终等于节圆，而刀具上与之相切并作纯滚动的直线为节线。
齿轮范成加工中的两个重要因素是：a)运动条件：为了保证被加工齿轮的分度圆（始终等于节圆）与刀具的相切作纯滚动，一定要满足下列关系：。
b）刀具与轮坯的相对位置：加工标准齿轮时，必须以刀具的中线作为节线，使轮坯的分度圆与刀具中线相切作纯滚动，加工正（负）变位齿轮时，刀具的中线相对于轮坯中心外移（内移）一个xm使轮坯的分度圆与齿条刀具上另一条与中线平行的直线（节线）相切作纯滚动。
图2－3为一齿条刀具范成齿轮的过程，轮坯以ω回转，而齿条刀具以移动，通过机床运动链使，且轮坯分度圆与刀具节线相切，图中所示的是齿条插刀在对滚过程中在轮坯上切出的刀刃痕迹，这些刀刃痕迹的包络线即为被加工齿轮的渐开线齿廓曲线。
机械设计实验齿轮范成法实验
3
2
一．实验目的
利用一对齿廓互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理。
1、特点：刀刃包络线=齿槽形状
01
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02
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二、实验原理
三、仪器与工具
大圆盘 2.横拖板 3.底座 4.齿条形刀具 5.压板
齿轮范成仪。
大圆盘 2.横拖板 3.底座 4.齿条形刀具 5.压板
6、观察所加工的标准齿轮的根切现象；观察刀具的齿顶线是否超过了极限啮合点N；观察和体会渐开线的形成过程和根切的形成过程。
7、加工变位齿轮：重新调整刀具位置（对刀），将刀具离开轮坯分度圆移动一段距离（mxmin），然后按上述方法加工变位齿轮。
加工标准齿轮
加工负变位齿轮
齿坯图尺寸的计算。 附上齿廓加工图。
拧下范成仪大圆盘上的圆形压板5，将轮坯纸样安装在大圆盘上，压上圆形压板，完成轮坯的装夹过程。
5、将齿条刀具与轮坯对滚并横向移动到一端极限位置（以保证刀具横拖板底部齿条与大圆盘底部的齿轮不脱开为限），然后向另一端走刀（横向移动刀具），每次移动距离不要太大（每次移动3-4mm），以免渐开线不圆滑；每移动一次，用铅笔描下刀具的位置（注意：应把压着纸的刀具齿廓完全描下，不要漏描；否则渐开线不完全）；直至刀具拖板走到另一端不能再走为止（应保证画出2个完整齿的渐开线齿廓）。
实验报告：
2、绘图纸（260X250）、圆规、三角板、铅笔、铅笔刀、橡皮等绘图工具。
d
db
φ65
φ30
根据被加工齿轮的参数制作标准齿轮轮坯（x=0）和变位齿轮轮坯（x=xmin），将两种轮坯各画一半组成一个整圆轮坯图；并在图中画出各自的基圆、分度圆、齿根圆及齿顶圆；沿两个齿顶圆剪掉多余的纸，形成轮坯纸样。
齿轮范成原理实验报告
齿轮范成原理实验报告齿轮范成原理实验报告引言：齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮传动具有传递力矩平稳、效率高、传动比可调等优点，被广泛应用于各个行业。
本实验旨在通过实验验证齿轮的范成原理，深入了解齿轮传动的工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的是验证齿轮的范成原理，并通过实验观察齿轮传动的工作过程，探究齿轮传动的特性。
二、实验器材与原理1. 实验器材：- 齿轮传动装置：包括齿轮轴、齿轮、传动带等。
- 动力源：如电动机或手摇装置。
- 轴承：用于支撑齿轮轴。
- 测力计：用于测量传动带的张力。
2. 实验原理：齿轮传动是利用齿轮的啮合来传递动力和运动的一种机械传动方式。
齿轮传动的范成原理是指齿轮的齿数比和模数之间的关系。
在齿轮传动中，两个齿轮的齿数比应满足一定的条件，才能保证齿轮传动的正常工作。
三、实验步骤与结果1. 实验步骤：- 将齿轮传动装置安装在实验台上，确保齿轮轴与轴承的配合精度。
- 连接动力源，使齿轮传动装置开始运转。
- 通过测力计测量传动带的张力，并记录数据。
2. 实验结果：通过实验观察和数据记录，我们可以得出以下结论：- 齿轮传动装置在正常运转时，齿轮之间的啮合要平稳，不应出现卡滞或跳齿现象。
- 传动带的张力会随着齿轮传动的工作而变化，传动带的张力越大，传动效果越好。
四、实验分析与讨论通过本次实验，我们验证了齿轮的范成原理，并对齿轮传动的工作过程进行了观察和分析。
在实验过程中，我们发现齿轮的齿数比对传动效果有着重要的影响。
当齿轮的齿数比符合范成原理时，传动效率较高，传动过程平稳；反之，如果齿轮的齿数比不合理，传动效果会受到影响，甚至可能导致齿轮传动的故障。
另外，我们还观察到传动带的张力会随着齿轮传动的工作而变化。
传动带的张力越大，传动效果越好，但过大的张力也会增加传动带的磨损和能量损耗。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况调整传动带的张力，以达到最佳的传动效果。
齿轮范成实验
实验三齿轮范成实验一、实验目的1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓渐开线及过渡曲线的形成过程;2.熟悉渐开线齿廓的基本特征，掌握齿轮各部分的名称及基本尺寸的计算;3.了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用变位法避免根切的方法;4.分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。
二、实验量仪说明1 . CFY-C型齿轮范成仪。
齿轮范成仪结构如图2-12所示，圆盘6代表被切削加工的齿轮毛坯，平放在底座5上，代表齿条刀具的齿条1的模数m=20mm ( 10 ) ;z=10,(20)，压力角=20°，通过螺钉安装在基座上。
齿条刀具的齿根高和齿顶高均为1.25mm，齿顶上端0.25m处不是直线，而是圆弧，用于加工齿轮齿根部分的过渡曲线。
毛坯3面上的齿轮4与范成仪滑板齿2啮合，保证了毛坯的分度圆沿着齿条刀具的分度线作无滑动的纯滚动。
2、铅笔、橡皮、剪刀、圆规、三角尺、绘图纸(学生自备)图2-12 CFY_C型齿轮范成仪1-齿条刀具; 2- 滑板齿; 3- 齿轮坯; 4- 齿轮;5-底座;6--圆盘;7-压紧螺母;8--小轴;9-螺母-对渐开线齿轮(或齿轮和齿条)啮合传动时，两轮的齿廓曲线互为包络线(齿轮啮合原理)。
范成法就是利用这一原理来加工齿轮的。
用范成法加工齿轮时，一个轮为齿条的刀具，另一轮为待加工齿轮的轮坯。
刀具与轮坯都安装在机床.上，在机床传动链的作用下，刀具与轮坯按作定传动比作回转运动，同时，刀具还一-边作径向进给运动(直至全齿高)，另一边沿轮坯的轴线作切削运动，这样刀具的刀刃就可切削出待加工齿轮的齿廓。
由于在实际加工时看不到刀刃包络出齿廓的过程，故通过齿轮范成实验来表现这一过程。
在实验中所用的齿轮范成仪相当于用齿条刀具加工齿轮的机床，待加工齿轮的纸坯与刀具模型都安装在范成仪上，由范成仪来保证刀具与轮坯的对滚运动(待加工齿轮的分度圆线速度与刀具的移动速度相等)。
对于在对滚中的刀具与轮坯的各个对应位置，依次用铅笔在纸上描绘出刀具的刀刃廓线，每次所描下的刀刃廓线相当于齿坯在该位置被刀刃所切去的部分。
齿轮范成实验报告答案
齿轮范成实验报告答案齿轮范成实验报告答案引言：齿轮是机械传动中常用的一种装置，它通过齿轮间的啮合来传递动力和扭矩。
齿轮的范成是指通过一定的工艺和设备，将齿轮的外廓和齿形加工成设计要求的形状和尺寸。
本次实验旨在通过齿轮范成实验，掌握齿轮范成的基本原理和方法，并对实验结果进行分析和总结。
实验原理：齿轮范成的基本原理是利用齿轮范成机床上的齿轮刀具，通过切削齿轮的方式将齿轮的外廓和齿形加工成设计要求的形状。
在齿轮范成实验中，我们使用了一台齿轮范成机床和一组齿轮刀具，通过调整机床的参数和刀具的位置，实现了齿轮的范成加工。
实验步骤：1. 首先，我们准备了一块工件和一组齿轮刀具。
工件是一块圆柱形的金属材料，通过车削等工艺加工成设计要求的尺寸。
齿轮刀具是由高速钢制成的，具有特定的齿数和齿形。
2. 然后，我们将工件夹紧在齿轮范成机床的工作台上，并调整工作台的位置，使得工件与齿轮刀具的啮合面相切。
3. 接下来，我们调整齿轮范成机床的参数，包括主轴转速、进给速度和切削深度等。
这些参数的调整将直接影响到齿轮范成的质量和效率。
4. 在调整好参数后，我们启动齿轮范成机床，并开始进行齿轮范成加工。
在加工过程中，齿轮刀具通过旋转和进给的方式，逐渐切削掉工件的金属材料，形成齿轮的外廓和齿形。
5. 当齿轮范成加工完成后，我们停止机床的运行，并取下加工好的齿轮。
通过测量齿轮的尺寸和形状，我们可以评估齿轮范成的质量和精度。
实验结果与分析：通过本次齿轮范成实验，我们成功地加工出了一组符合设计要求的齿轮。
通过测量和分析，我们发现齿轮的尺寸和形状与设计要求基本一致，达到了较高的精度要求。
然而，在实验过程中，我们也遇到了一些问题。
首先，由于齿轮范成机床的刀具磨损和机床精度等因素的影响，加工出的齿轮存在一定的误差。
其次，齿轮范成加工过程中的切削力和热量会对工件和刀具产生影响，需要合理控制加工参数，以保证加工质量和刀具寿命。
结论：通过本次齿轮范成实验，我们深入了解了齿轮范成的基本原理和方法，并通过实际操作获得了实践能力。
齿轮范成加工实验报告
齿轮范成加工实验报告齿轮范成加工实验报告摘要：本实验旨在通过齿轮范成加工实验，探究齿轮的制造工艺和加工过程。
实验采用了数控机床进行加工，并通过测量齿轮的几何参数，分析了加工精度和表面质量。
实验结果表明，齿轮范成加工能够实现高精度的齿轮制造，并且加工过程中的参数选择和操作技巧对最终产品的质量有重要影响。
1. 引言齿轮作为机械传动中常见的元件，具有重要的作用。
齿轮的制造工艺和加工精度直接影响到传动系统的性能和寿命。
齿轮范成加工是一种常见的齿轮加工方法，通过利用范模和数控机床，将工件材料加工成具有特定齿形的齿轮。
本实验旨在通过齿轮范成加工实验，研究齿轮加工的工艺参数和加工质量。
2. 实验装置和方法本实验采用了数控机床进行齿轮范成加工。
实验装置包括数控机床、齿轮范模、测量仪器等。
实验过程如下：（1）选择适当的齿轮范模，并将其安装在数控机床上；（2）将待加工的工件材料固定在数控机床上，并根据齿轮范模的要求进行定位；（3）设置数控机床的加工参数，包括转速、进给速度、切削深度等；（4）启动数控机床，开始加工齿轮；（5）加工完成后，使用测量仪器测量齿轮的几何参数，包括齿高、齿距、齿顶径等。
3. 实验结果与分析通过实验得到的齿轮样品，进行了几何参数的测量和分析。
结果显示，齿轮的几何参数符合设计要求，并且加工精度较高。
通过测量结果可以得出以下结论：（1）齿高和齿距的测量结果与设计值相近，表明齿轮的加工精度较高；（2）齿顶径的测量结果与设计值存在一定的偏差，这可能是由于加工过程中的刀具磨损和数控机床的误差所导致；（3）齿轮的表面质量较好，没有明显的划痕和毛刺。
4. 影响加工精度和表面质量的因素在齿轮范成加工过程中，加工精度和表面质量受到多种因素的影响。
以下是一些重要因素的讨论：（1）切削参数的选择：切削速度、进给速度和切削深度等参数的选择对齿轮加工的精度和表面质量有重要影响。
合理的切削参数能够提高加工效率和加工质量。
范成原理实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握范成原理的基本概念和原理。
2. 通过实验观察范成原理在实际加工中的应用，加深对范成原理的理解。
3. 分析范成原理对齿轮加工质量的影响，提高齿轮加工的精度。
二、实验设备与工具1. 齿轮范成仪2. 齿条刀具3. 铁块4. 圆规5. 三角尺6. 铅笔7. 计算器三、实验原理范成原理是指利用齿轮与齿条啮合的运动关系，通过刀具与齿条、齿轮的相对运动，将齿条上的齿形复制到齿轮上，从而加工出渐开线齿轮的一种方法。
其基本原理如下：1. 齿条与齿轮啮合时，齿条上齿形曲线与齿轮齿形曲线相啮合，形成一对共轭齿形。
2. 在加工过程中，刀具与齿条、齿轮的相对运动与一对共轭齿形之间的运动相同，从而将齿条上的齿形复制到齿轮上。
四、实验步骤1. 准备实验设备与工具，检查齿轮范成仪、齿条刀具、铁块等设备是否完好。
2. 将齿条刀具固定在齿轮范成仪的横板上，调整刀具的位置，使其与齿轮中心线相切。
3. 将铁块放置在齿轮范成仪的底座上，确保铁块表面平整。
4. 在齿轮范成仪的横板上放置齿轮，调整齿轮的位置，使其与齿条刀具相切。
5. 开启齿轮范成仪，使齿轮与齿条刀具进行啮合，观察齿轮的加工过程。
6. 记录实验数据，包括齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
7. 分析实验数据，比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
五、实验结果与分析1. 通过实验，成功加工出渐开线齿轮，验证了范成原理的正确性。
2. 实验结果表明，范成原理加工的齿轮具有良好的精度和稳定性。
3. 在实验过程中，观察到以下现象：a. 齿轮与齿条啮合时，齿轮的齿形曲线与齿条上的齿形曲线相啮合，形成一对共轭齿形。
b. 齿轮在加工过程中，齿形曲线逐渐形成，与齿条上的齿形曲线相吻合。
c. 通过调整刀具的位置，可以加工出标准齿轮和变位齿轮。
六、实验结论1. 范成原理是齿轮加工中一种重要的加工方法，具有精度高、稳定性好等优点。
2. 通过实验，加深了对范成原理的理解，提高了齿轮加工的技能。
齿轮的范成实验报告
齿轮的范成实验报告
齿轮的范成试验报告
一、试验结果原始数据
1．齿条刀具：
模数m=mm；压力角u=；齿顶高系数ha；
顶隙系数c；2．齿轮：
半径r=mm。
齿轮几何参数计算
二、思索题
1．记录得到的标准齿轮齿廓和正变位齿轮齿廓外形是否相同为什么
2．通过试验，你所视察到的根切现象发生在基圆之内还是在基圆之外什么缘由引起的如何避开根切
3．比较用同一齿条刀具加工的标准齿轮和正变位齿轮的以下尺寸参数：m、a、r、rb、ha、hf、h、p、s、e,哪些变了哪些没有变化为什么
4．假如是负变位齿轮，那么齿廓外形和主要尺寸参数又发生哪些变化
5．齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于（ho_c_）m
6．用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求
三、试验心得与建议。
齿轮范成原理及参数测定
实验三齿轮范成原理及参数测定一、目的：1．掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成过程。
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。
4．掌握用游标卡尺测定变位齿轮参数的方法。
井熟悉变位齿轮上各个参数之间的关系。
二、设备和工具1．齿轮范成仪；2．剪刀、自备圆规、三角板、红兰铅笔、小刀、游标卡尺、齿轮模型三、齿轮范成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，它们保持固定的角速比传动，安全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具沿轮坯的齿宽方向作切削运动，这样制得的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦为渐开线。
由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样就清楚地观察到齿廓范成的过程。
齿轮范成仪所用刀具模型为齿条插刀，仪器构造如图：圆盘1绕其芯轴0转动，在圆盘的后面装了一个齿轮与横拖板2上的齿条啮合传递运动，横拖板可以沿水平方向左右移动，通过齿条、齿轮的啮合带动圆盘转动，在横拖板上通过螺钉固定了一个齿条刀具模型3，齿条插刀的参数是：压力角a=20·；齿顶高 系数h *a =1；径向间隙系数C*=0．25；模数：m=lOmm 。
四、范成法实验步骤1．将图纸剪成与圆盘1大小相等的圆形图纸，再将圆形图纸中心剪出一圆洞，然后将带有圆洞的圆形图纸套在芯轴上，将压板螺母5旋紧压紧图纸。
2．三等分圆形图纸，把图纸划分为三个相等的区域，根据已知的刀具基本参数α、m 、*ah 、C *和被加工齿轮的齿数Z(标准齿轮Z=17；负变位齿轮Z=17；正变位齿轮Z=17)。
将被加工的标准齿轮的基圆、齿根圆、齿顶圆及分度圆求出画在图纸的相应区域内，井将有关数据填在实验报告有关栏目内。
齿轮范成实验（齿轮轮廓曲线的绘制）
实验三渐开线齿廓加工原理一、实验任务及目的（一）观察渐开线齿廓的形成过程，掌握用范成法制造渐开线齿轮齿廓的基本原理；（二）观察渐开线齿轮产生根切的现象，了解产生的原因以及如何避免根切；（三）分析比较标准齿轮和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（一）齿轮范成仪；（二）圆规、绘图纸、三角板、剪刀、两支不同颜色的铅笔或者圆珠笔（学生自备）；（三）渐开线齿轮模型、挂图或者“齿轮范成实验”电教片（可省略）。
三、实验原理和方法范成法是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的一种方法。
在实际加工齿轮过程中，工厂采用插齿机加工金属齿轮，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，两者在滚动加工过图中：1——机架；2——圆盘；3——钢丝；4——拖板；5——小拖板；6——刀具；7——螺旋圆盘2绕固定于机架1上的轴心0转动，在圆盘的周缘刻有凹槽，内部嵌有两根钢丝3，其中心线（图3－1中圆盘2上虚线为钢丝3的中心线）形成的圆相当于被加工齿轮的分度圆。
两根钢丝的一端分别固定在圆盘2上B、'B，另一端分别固定在拖板4的A、'A处，拖板4可在机架上沿水平方向移动，钢丝便拖动圆盘转动，这与被加工齿轮相对于刀具的运动是相同的。
在拖板4上还装有带刀具6的小拖板5，转动螺旋7可使其相对拖板4垂直移动，从而调解刀具中线至轮坯中心的距离。
四、实验步骤和要求ha，顶隙系数*c）和被加工齿（一）根据已知刀具参数（齿距p，压力角α，齿顶高系数*轮参数（分度圆直径d），计算被加工齿轮的基圆半径、最小变位系数和最小变位量、标准齿轮的齿顶圆和齿根圆直径、变位齿轮的齿顶圆和齿根圆直径，将这些圆画在同一张绘图纸上并进行标注，沿最大圆直径将绘图纸剪成圆形纸片，作为本实验用的“轮坯”。
（二）将“轮坯”安装在圆盘上，保证其圆心与圆盘中心重合。
（三）调节刀具中线，使其与被加工齿轮分度圆相切，此时处于切制标注齿轮时的安装位置。
齿轮范成原理实验
齿轮范成原理实验实验指导书一、实验目的1.掌握范成法切制渐开线齿轮的原理，观察齿廓形成的过程。
2.了解渐开线齿轮产生根切的原因、现象和避免根切的方法。
3.分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、设备及工具1.齿轮范成仪2.工具：剪刀3.自带工具：圆规、三角尺、铅笔（HB）、橡皮、裁好直径230mm圆形图纸一张。
三、原理和方法1.原理范成法是利用一对齿轮相互啮合时，齿轮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，他们仍能保持固定的角速比转动，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。
这样切制得到的齿轮齿廓就是刀具刀刃在各位置的包络线。
今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线也必为渐开线。
由于实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，所以在实验中用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程并用铅笔将其记录在纸上，这样我们能清楚地观察到齿轮范成的过程。
2.齿轮范成仪（图6-1）圆盘1绕底座5的轴线回转。
纵拖板2与齿轮圆盘3做纯滚动。
齿条中线机床节线图6-1 齿轮范成仪示意图1.圆盘2.齿条纵拖板3.齿轮分度圆4.齿条刀具5.底座6.螺钉7.压环 8.调节螺钉圆盘与纵拖板为齿轮齿条传动。
因此两者之间为无滑动的纯滚动。
圆盘上放纸相当于轮坯。
齿条刀具由两个螺钉8与纵拖板相联接，可以使齿条刀具的中心线移近或远离轮坯的中心。
如果当刀具4上的刻度对准“0”时，即齿条刀具的中心线对准机床节线并与分度圆相切时，为切制标准齿轮时刀具的位置；当刀具的中心线远离轮坯中心，即使中线以上的任一分度线与机床节线对准并与轮坯分度圆相切作纯滚动时，为切制正变位齿轮时刀具的位置；反之则为切制负变位齿轮时的位置。
3.齿轮范成仪参数刀具：25.0 1 20 ,20=*=*==c h mm m a α 轮坯：分度圆直径mm d 160=，故齿数8==mdz 四、实验内容绘制：1.标准齿轮（根切齿轮）2.修正齿轮（正变位齿轮）五、实验步骤1.预备工作1）计算：根据下面公式及上面规定的参数算出标准齿轮及正变位齿轮的 d 、 a d 、f d ，变位齿轮参数计算公式：mx d d m x d d a f )22()25.2(++=--=当计算标准齿轮尺寸时，可取上式中0=x ，当切制正变位齿轮时x 的取值为：17)17(min z x -=。
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2011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。
2、范成齿轮的参数如下：a组：1）m=15，α＝20︒，Z＝10，h*=1，c*=0.25a*=1，c*=0.252）m=10，α＝20︒，Z＝18，ha*=1，c*=0.25b组：1）m=15，α＝20︒，Z＝6，ha*=1，c*=0.252）m=7.5，α＝20︒，Z＝20，ha*=1，c*=0.25c组：1）m=10，α＝20︒，Z＝9，ha*=1，c*=0.252）m=10，α＝20︒，Z＝15，ha四、实验研究报告1、实验内容使用范成仪范成图纸齿轮，此次实验选用b组齿轮范成，其中标准齿轮半个，发生根切现象的齿轮半个，变位后消除根切现象的齿轮半个。
2、实验装置及参数测量下表为实验计算参数和实验参数3、实验中出现的问题及解决方法实验中存在的最大问题就是图纸纸板与托盘的固定问题，螺栓太松纸板会转动，太紧会损坏纸板，解决的方法是在纸板与螺帽之间再放一小纸板，既可以保证纸板的牢固又不会损坏纸板。
另外在范成过程中，纸板的边缘翘起，不能顺利与刀具错开，解决的方法就是，每当刀具的一个齿进入啮合区时注意将纸板边缘压住，使其顺利错开。
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。
齿轮范成加工实训报告
编号
1-3
1
项目
名称
齿轮范成加工
报告人
教师签字
实训时间
成绩
班级
训练
目的
实训
器材
名称
数量
项目训练报告
1、原始数据采集
项目
模数m
齿数
z
压力角α
齿顶高系数ha*
顶隙系数c*
变位量
xm
数值(单位)
16
10
2、相关数据计算
序号
项目
计算公式
计算结果
标准齿轮
变位齿轮
正变位
负变位
1
分度圆直径
d=mz
2
变位系数
x=X/m
总计：__________分
7、m、a、z相同的标准齿轮和变位齿轮的齿廓曲线是否相同？为什么？
考核结果
1、正确操作，至少完成6各齿的加工。___________分
2、正确计算。__________分
3、正确分析根切原因。____________分
4、实训（实验）项目报告完整、规范___________分
5、工作态度好、操作能力强。___________分
（1）与标准齿轮相比齿廓或参数变化（填写变大、变小、或不变）
项目训练报告
项目
齿
厚
齿槽宽
周节
齿顶厚
根圆直径
顶圆直径分度圆直径Fra bibliotek基圆直径模
数
压力角
正变位齿轮
负变位齿轮
（2）根切现象
标准齿轮（有、无）根切现象。
正变位齿轮（有、无）根切现象。
负变位齿轮（有、无）根切现象。
5、根切现象是如何产生的？
齿轮范成实验报告-华南理工大学
齿轮范成原理实验报告
班 别 学 号 姓 名
一、齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于（**+c h a
）m ? 答：两齿轮配合时，分度圆是相切的！一齿轮的齿顶圆和另一齿轮的齿跟圆之间是有间隙的！齿条刀具插齿时是模仿齿轮和齿条的啮合过程。
因此，当齿条刀具的齿顶高和齿根高都等于(ha*+c*)m ，即，多出一了个c*m,以便切出传动时的顶隙部分！
二、用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求?
答：用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具的分度线（齿厚等于齿槽宽的那条线）与轮坯齿轮分度圆相切，并且做纯滚动。
三、设定预加工齿轮的参数，附上模拟加工出来齿廓图，说明同一齿轮基本参数下，标准齿轮、正变位齿轮和负变位几何尺寸上有何不同？
答：在齿轮参数相同的情况下（齿数、模数、压力角），标准齿轮和变位齿轮的渐开线是相同的。
其不同之处是，正变位齿轮取用了渐开线靠上的部分（远离基圆中心方向），渐开线更平直些；负变位齿轮取用了渐开线靠下的部分（靠近基圆中心方向），渐开线更弯曲些。
负变位的齿轮看起来更瘦，正变位的齿轮看起来更胖。
四、模拟加工一个发生根切的齿轮，附上所描绘的齿廓图，用彩色笔描出齿廓曲线的根切段。
五、以四题中发生根切的齿轮为例，说明避免根切发生的措施，并模拟加工出来，附上齿轮加工后的齿廓图。
答：避免发生根切的措施
1、使被切齿轮的齿数多于不发生根切的最少齿数
2、减小齿顶高系数ha*或加大刀具角α
3、变位修正法
这里是因为设置了加工齿轮齿轮数为16而发生根切，根据计算，不发生根切的最小齿数为
17，其他参数不变，将齿轮齿数改为23，得到下图，齿轮不发生根切。
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实验三齿轮范成实验报告
姓名：学号：班级：
实验日期：成绩：
二、齿轮几何参数的计算
注：结果比较栏中，尺寸比标准齿轮大的填入“+”号；小的则填入“－”号，同样大小的填入“0”号。
一、范成齿廓图一张
齿廓图上要求至少有两个以上完整的轮齿齿廓曲线。
四、思考题
1、齿条刀具齿顶高和齿根高为什么都等于（ha*+c*）m?
2、用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具和轮坯之间的相对位置和运动有何要求？
3、通过实验说明你所观察到的根切现象的特点怎样？是由于何原因引起的？避免根切方法有哪些？。