机械工程基础-渐开线齿廓的范成实验
齿轮实验报告
实
验
报
告
班级：
姓名：
专业：
实验名称:
实验一渐开线齿廓的范成原理实验
一、实验目的
1.了解用范成法加工渐开线齿轮齿廓原理
2.了解根切产生原因和避免的方法
3.了解到巨径向变位对齿轮齿形和几何尺寸影响
二、仪器
齿轮范成仪、齿尺、三角板、圆规
三、步骤
①已知m=10,α=20,z=9,h*=1,c*=0.25,x=0.5计算：标准齿轮、齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆、变位齿轮顶和齿根圆直径
②基本参数：m= ∝= z= ha*= c*=
计算结果
项目计算公式
变位齿轮
标准轮
正变位负变位分度圆直径d=mz
变位系数X=变位量/m
齿根圆直径df=m(z-2ha*-2c*+2x)
齿顶圆直径da=m(z+2ha*+2x)
基圆直径db=mzcos∝
齿距P=πm
分度圆齿厚S=m(π/2+2x tg∝)
分度圆齿宽e=m(π/2-2x tg∝
实验二渐开线直齿圆柱齿轮参数测定
一、实验目的
1、掌握用简单量具测定渐开线直齿、圆柱齿轮基本参数方法
2、加深理解渐开线性质及齿轮各参数之间相互关系
二、实验设备
齿轮三个、游标卡尺
三、实验步骤
1、测定1#齿轮（标准）的m
用游标卡尺分别测出k齿和k+1齿的公式长度Wk 、Wk+1齿圆齿距Pb=Wk+1-Wk模数m=Pb/πcosα=(Wk+1-Wk)/πcosα分别把α=15和20代入公式得出2个m值，最接近国家标准的1#齿轮m、d
2、测定2#齿轮变位系数x（2#齿轮是1#齿轮正位变位齿轮）
x=（W2k-Wk）/2msinx
3、测定2#齿轮ha*、c*（3#齿轮x=0.5）先确定3#齿轮m、a再测量3#齿根及
渐开线齿廓的范成实验
渐开线齿廓的范成实验
齿轮的加工方法很多，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，常用的方法是用圆盘铣刀或指状铣刀在普通铣床上进行加工。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，因而又称为包络法。常用的有用滚齿机、插齿机、剃齿机等加工齿轮。
实验目的
1、理解范成法切削齿轮的基本原理和过程。
2、理解渐开线齿轮发生根切的原因和用变位修正来避免根切的道理，并验证最小变位系数。
3、加深对相互啮合的齿廓互为包络线的理解。
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般都是不连续切削。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，因此用这种方法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，因齿数不同时则刀具也要相应改变，因此刀具的通用性也差。
范成法是根据一对齿轮相互啮合时，其齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的（即一对齿轮在啮合过程中它们的齿廓始终相切）。加工时刀具和齿坯之间保持固定的速比，正如平常一对相互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，这样刀具的通用性就好，加工出来的齿轮精度较高，生产率也高。本实验就是用齿轮范成仪通过作图的方法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过程，从而加深对齿廓曲线的形成，变位修正和范成原理的理解。实验设备与工具
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
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
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
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。
四、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，
齿轮范成实验
实验渐开线齿轮齿廓范成原理实验
一、实验目的
1．掌握用范成法加工渐开线齿轮的根本原理，观察渐开线齿轮齿廓曲线的形成过程。
2．理解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用径向变位防止根切的方法。
3．分析比拟标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。
二、实验仪器和工具
〔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
由齿轮啮合原理可知：一对渐开线齿轮(或齿轮和齿条)啮合传动时，两轮的齿廓曲线互为包络线。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，其中一轮为形同齿轮或齿条的刀具，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，刀具与轮坯按齿数比作定传动比的回转运动，与一对齿轮(它们的齿数分别与刀具和待加工齿轮的齿数一样)的啮合传动完全一样。在对滚中刀具齿廓曲线的包络线就是待加工齿轮的齿廓曲线。与此同时，刀具还一面作径向进给运动(直至全齿高)，另一面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轮的过程，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型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挪动速度相等)。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局部。这样我们就能清楚地观察到刀刃廓线逐渐包络出待加工齿轮的渐开线齿廓，形成轮齿切削加工的全过程。
范成法绘制渐开线齿廓实验.
范成法绘制渐开线齿廓实验
（四川大学机械设计技术基础实验室）
一、实验目的
（1）了解范成法切制渐开线齿轮的基本原理及切削齿轮的过程。
（2）了解径向变位法及变位后齿形的变化情况。
（3）了解渐开线齿廓的根切现象。
二、设备和工具
（1）范成法绘制渐开线齿廓的实验装置（范成仪）。
（2）用作齿轮毛坯的圆纸板（直径240mm）。
（3）学生自备：三角板、圆规、橡皮、铅笔（H或HB，不得更软）。
三、范成原理和范成仪简介
范成法的基本原理是利用一对齿轮啮合（或齿轮与齿条啮合）时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。即在切制齿轮时，如用齿轮插刀，它的刀刃曲线为渐开线，在切削时使刀具的节圆与齿轮的节圆作纯滚动，尤如一对真正的齿轮互相啮合运动一样，插齿刀刀刃在各个位置的包络线即为齿轮的渐开线。又由于是符合一对齿轮的正确啮合关系，因此被切齿轮的模数，压力角应与刀具的模数、压力角相等。如用齿条插刀切制齿轮时，尤如齿轮与齿条啮合传动一样，其原理与插齿刀相同，齿条插刀的直线刀刃在各个位置的包络线即为渐开线齿形。且被切齿轮的模数、压力角与齿条插刀的模数、压力角（刀具角）相等。本实验即按上述范成原理作成。
四、实验要求
要求绘出标准齿轮、负变位齿轮（x= -0.5）和正变位齿轮（x=+0.5）等三种齿轮的齿形（m=10，Z=19）。每种齿形至少绘出三个完整的齿廓，并对绘制结果作分析比较。
渐开线齿轮范成实验指导书
七、 实验要求及注意事项
（1）课前复习范成法加工齿轮的原理、渐开线齿轮的根切及变位齿轮的有关内容， 并计算出 d、da、df、db 等尺寸。 （2）到实验室后，要根据范成仪的实际尺寸，剪出作为轮坯的圆形绘图纸，注意要 先在图纸上绘出 d、da、df、db 后，再挖去 φ50 mm 的孔。 （3）选定相应的齿条刀具。调节刀具位置，使刀具中线与被加工齿轮分度圆相切， 此时切制的齿轮是标准齿轮。切制变位齿轮时要重新调整刀具位置。 （4） “切制”齿廓的同时应注意齿廓的形成过程，并观察根切现象。 （5）实验完成后，将已经绘有齿形的圆毛坯纸交给指导老师。
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
机械工程课内实验
实 验 指 导 书
渐开线齿轮范成原理实验
西安交通大学机械基础实验教学中心 2013 年 9 月
渐开线齿轮范成实验是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 纸代替轮坯，用铅笔记录刀具在切削过程中的一系列位置，展现包络线形成的过程，可 以清楚地观察到范成法加工齿轮轮廓的过程。
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。
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。
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。
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。
实验二 渐开线齿轮范成实验
实验二渐开线齿轮范成实验
一、实验目的：
（一）掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理。
（二）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。
（三）分析比较标准齿轮与正负变位齿轮齿形变化的异同点。
二、实验原理：
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（基圆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，用铅笔将刀刃在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。
三、实验仪器和工具：
（一）CJDJ-A型齿轮范成仪。
各参数如表1所示：
CJDJ-A型齿轮范成仪参数表1
（二）铅笔、圆规、三角板、剪刀等（自备）。
（三） 300×300mm2的厚图纸两张。
四、实验步骤：
（一）安装好扇形齿轮
（二）轮坯的准备与安装
1.根据表1中被切的参数计算出加工齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基
圆直径，并将“四圆”画在绘图纸上。
2.剪一直径比齿顶圆大3mm的圆形图纸，并在中心剪一直径为35mm的圆
实验二 渐开线齿轮范成原理实验
一、实验目的 二、实验内容及要求 三、实验仪器和工具 四、原理和方法 五、实验步骤
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其 避免方法； 3.分析比较标准和变位齿轮的异同点。
二、实验内容及要求
1.用齿轮范成仪绘制标准齿轮的完整齿形 2~3个，并观察轮廓的形成过程； 2.用齿轮范成仪绘制变位齿轮的完整齿形 2~3个。
1 2 3 4 5
1.大圆盘 r ra 横拖板 rb 2. rf 3.底座 rf 4.齿条形刀具 5.压板
标准 变位
均布冲孔
剪孔
ra
1.原理 范成法是利用一对齿轮互相啮合时其齿廓互为 包络线的原理来加工齿轮的。
四、原理和方法
切削 v 范成
让刀
ω
进给 V＝ωr＝ωmz/2
齿条插刀加工时齿廓包络过程 插齿加工过程为断续切削，生产效率低。
六、实验步骤
1.准备工作
（1）将齿轮各有关参数按公式计算好，并 填入实验报告。在实验前按给定条件、等算出被加工齿轮的分度
圆直径。标准齿轮的基圆、齿根圆及齿顶圆。
（2）在绘图纸上，划出分度圆、齿顶圆和 基圆等各圆。按给定的轮坯外圆及安装孔 圆剪出，形成轮坯纸样。
已知条件: (1)齿条刀具的参数:模数m=20mm 压力角α=20 齿顶高系数ha*=1 顶隙系数c*=0.25 (2)被加工齿轮的参数: 分度圆半径 r=80mm 齿轮几何参数计算 名 齿数 最小变位系 数 基圆半径 称 计算公式 z = 2r/m xmin = h*a (Zmin -Z)/ Zmin rb = rcosα ra = r + h*am + xm rf = r - (h*a+ C*)m + xm 标准齿轮 正变位齿轮
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
一、实验目的
1、掌握用范成法加工渐开线的原理。
2、通过观察齿条型刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的根切现象及用变位修正来避免根切的方法。
二、实验用具
1、渐开线齿廓范成仪；
2、学生自备直径220mm的厚图纸以及铅笔、圆规、三角板、剪刀、计算器等。
三、实验内容
用渐开线齿廓范成仪，分别模拟范成法切制渐开线标准齿轮和变位齿轮的加工过程，在图纸上绘制出二至三个完整的齿形。
四、实验原理
图1所示为一种渐开线齿廓范成仪的原理示意图。
图1 渐开线齿廓范成仪
直径220mm的图纸由压板3及螺帽2压在托盘1上，托盘1可绕固定轴O转动，通过托盘1背后的扇形齿轮带动滑架4左右移动，并能保证托盘1上分度圆周（代表被切齿轮的分度圆）始终与滑架4上的刀具节线作纯滚动，从而实现对滚运动。代表齿条型刀具的齿条通过螺钉6固定在滑架4上，通过齿条上的长圆孔可使齿条沿垂直方向相
已知齿条4模数为20或8（两种齿条），压力角20°，齿顶高和齿根高均为1。25m，只是牙齿顶端的0。25m处不是直线而是圆弧，用以切削被切齿轮齿根部分的过渡曲线。
当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与刀具节线重合，此时齿条上的标尺刻度零点与滑架上的标尺刻度零点对准，这样便能切制出标准齿轮。
若改变齿条中线与托盘中心的距离（可松动螺钉调节，移动的距离可由标尺读出），则齿条中线与刀具节线分离，这样便能切制出变位齿轮。
五、实验步骤
（一）范成标准齿轮
1、根据所用范成仪的m模数和分度圆直径d求出被切齿轮的齿数z，并计算其齿顶圆直径d a、齿根圆直径d f、基圆直径d b。
渐开线齿轮范成原理实验报告
渐开线齿轮范成原理实验报告
渐开线齿轮范成原理实验报告
引言：
渐开线齿轮是一种常用的传动装置，它具有传递大扭矩、平稳运转等优点，在
机械工程中得到广泛应用。本实验旨在通过实际操作，探究渐开线齿轮的范成
原理，并验证其传动效果。
一、实验目的
通过实验，了解渐开线齿轮的范成原理，并验证其传动效果。
二、实验器材与原理
1. 实验器材：渐开线齿轮范成装置、测量工具、示波器等。
2. 实验原理：渐开线齿轮的范成原理是通过渐开线刀具与工件的相对运动，使
刀具的切削面与工件的齿廓形成一定的相对运动轨迹，从而实现对齿轮齿廓的
加工。具体实验过程中，通过调整渐开线刀具与工件的相对位置和运动轨迹，
使切削面与工件齿廓的接触点始终位于齿廓的顶部，从而实现对齿轮齿廓的加工。
三、实验步骤
1. 准备工作：检查实验器材是否完好，确保测量工具的准确性。
2. 调整渐开线刀具与工件的相对位置：根据实验要求，调整渐开线刀具的位置，使其与工件的齿廓接触点位于齿廓的顶部。
3. 开始范成：启动范成装置，使渐开线刀具与工件进行相对运动，注意观察切
削面与工件齿廓的接触情况。
4. 观察与测量：使用测量工具对范成后的齿轮齿廓进行测量，并记录测量结果。
5. 传动效果验证：将范成后的齿轮与其他齿轮进行组装，观察传动效果是否顺畅。
四、实验结果与分析
通过实验操作，我们成功范成了一组渐开线齿轮，并对其齿廓进行了测量。测量结果显示，范成后的齿轮齿廓与理论值相符，表明我们的实验操作正确。在传动效果验证中，我们发现范成后的齿轮与其他齿轮组装后，传动效果非常顺畅，没有明显的卡滞或跳动现象，说明渐开线齿轮的范成原理确实能够有效地实现齿轮的传动。
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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—托盘；2—轮坯分度圆；3—滑架；4—支座；5—齿条（刀具）；
6—调节螺旋；7、9—螺钉；8—刀架；10—压环
绘图纸做成圆形轮坯，用压环10固定在托盘1上，托盘可绕固定轴O转动。代表齿条刀具的齿条5通过螺钉7固定在刀架8上，刀架装在滑架3上的径向导槽内，旋转螺旋6，可使刀架带着齿条刀具相对于托盘中心O作径向移动。因此，齿条刀具5既可以随滑架3作水平左右移动，又可以随刀架一起作径向移动。滑架3与托盘1之间采用齿轮齿条啮合传动，保证轮坯分度圆与滑架基准刻线作纯滚动，当齿条刀具5的分度线与基准刻线对齐时，能展成标准齿轮齿廓。调节齿条刀具相对齿坯中心的径向位置，可以展成变位齿轮齿廓。
四、实验步骤
（1）展成标准齿轮
①根据所用展成仪的模数m和托盘中心至刀具中线的距离（轮坯分度圆半径r），求出被加工标准齿轮的齿数z，齿顶圆直径a d，齿根圆直径f d和基圆直径b d。
②在一张图纸上，分别以a d、f d、b d和分度圆直径d画出4个同心圆，并将图纸剪成直径为a d的圆形轮坯。
③将圆形纸片（轮坯）放在展成仪的托盘1上，使二者圆心重合，然后用压环10和螺钉9将纸片夹紧在托盘上。
④将展成仪上的齿条5的中线与滑架3上的标尺刻度零线对准（此时齿条刀具的分度线应与圆形纸片上所画的分度圆相切）。
⑤将滑架3推至左（或右）极限位置，用削尖的铅笔在圆形纸片（代表被加工轮坯）上画下齿条刀具5的齿廓在该位置上的投影线（代表齿条刀具插齿加工每次切削所形成的痕迹）。然后将滑架向右（或左）移动一个很小的距离，此时通过啮合传动带动托盘1也相应转过一个小角度，再将齿条刀具的齿廓在该位置上的投影线画在圆形纸片上。连续重复上述工作，绘出齿条刀具的齿廓在各个位置上的投影线，这些投影线的包络线即为被加工齿轮的渐开线齿廓。