实验二齿轮范成原理实验
齿轮范成实验_2
实验二齿轮范成原理实验—、实验目的1.掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理, 观察齿廓曲线的形成过程；2、了解根切现象和齿顶变尖现象。
掌握用移距修正法避免根切的方法, 建立变位齿轮的基本概念。
二、设备与工具1.齿轮范成仪、范成纸2.直尺、铅笔（自备）现有齿轮范成仪的基本参数分别为:m=10mm, α= 20°, ha* =1, c*=0.25；被加工齿轮的齿数m=10mm, z=20；α = 20°, ha* =1, c*=0.25；d = mz=200mm的标准齿轮, X=0.5的正变位齿轮, X=-0.5的负变位齿轮1.基体2.齿条刀3.变位溜板4.17齿分度圆5.9齿分度圆6.转盘 7、9齿基圆 8、变位溜板锁紧旋钮9、啮合溜板 10、啮合拉紧手柄 11.变化量调节旋钮图1（a）1.基体2.齿条刀3.圆盘4.8齿分度圆5.纯滚动节线 6、齿条锁紧螺钉 7、变位量调节螺丝图1（b）2.同学自备: 圆规、三角板、铅笔、橡皮、计算工具等。
三、原理和方法范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。
实验时, 图1(a)或(b)中齿条2代表切削刀具, 安装在啮合溜板9上。
啮合溜板与被加工齿轮的分度圆作纯滚动。
这样, 刀具刀刃各位置的包络线必为被加工齿轮的齿廓。
由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆直径无穷大的渐开线）, 包络出的齿廓必为渐开线。
当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切作纯滚动时, 所加工齿轮的为标准齿轮；如果是齿条非中线的另—条节线与分度圆相切作纯滚动时, 所加工的齿轮为变位齿轮。
四、实验步骤（一）绘制标准齿轮1.查看范成仪基本参数（m, α, ha*, c*, z）。
按此参数计算出被加工的标准齿轮分度圆直径d、顶圆直径da、根圆直径df及基圆直径db, 并画在绘图纸上。
2、将绘图纸夹在转盘上, 调节旋钮使齿条刀的中线与被切齿轮分度圆相切（也可调整齿条刀的顶线与被切齿轮的根圆相切）。
实验二齿轮范成原理的运算机动态模拟
实验二齿轮范成原理的运算机动态模拟一、实验目的1.通过运算机图形演示，把握用范成法切制渐开线齿轮的大体原理；2.了解渐开线齿轮产生根切现象的缘故和幸免根切的方式；3.分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验内容1.观看渐开线齿廓形成进程；2.用运算机模拟出标准与变位齿轮的渐开线齿廓。
三、实验设备和工具1.运算机及其打印机；2.齿轮范成原理运算机动态模拟软件。
四、实验原理范成法是利用一对齿轮相互啮合传动时,其共轭齿廓互为包络线的原理来切制齿轮的。
在用齿条插刀切制齿轮的进程中，齿条能够看成是一个基圆无穷大的齿轮。
刀具与轮坯的相对运动相当于齿条与齿轮的啮合，而齿条与齿轮啮合必需具有严格的对滚关系。
由于齿轮的分度圆永久是与齿条啮合的对滚节圆，因此分度圆的线速度应与齿条移动的速度相等，这是用齿条插刀切制渐开线齿轮的核心问题。
当齿条插刀的中线作为节线与轮坯的分度圆相切作纯转动时，可切制出标准齿轮。
当齿条插刀上任意一条平行于中线的直线作为节线与轮坯的分度圆相切作纯转动时，可切制出变位齿轮。
在实际加工时，假设被加工齿轮的齿数为Z、模数为m，轮坯的角速度为ω，那么齿条插刀将以V = m Zω／2的速度移动。
齿轮范成软件采纳了“反转法”，将相切纯转动的进程在屏幕上模拟再现出来，即轮坯不动，齿条以－ω的角速度绕轮心O转动，且沿分度圆的切线方向移动，移动的速度仍为V = m Zω／2。
计算出齿条插刀上各点的坐标值，采纳持续画线语句便动态包络生成渐开线齿廓，如此就能够清楚地观看到齿轮的范成进程。
五、实验步骤1.齿轮根切演示软件的运行步骤在JYCAI 目录下找到文件，键入CAI2后，便进入此模块菜单。
其内容如下：齿轮机构运算机辅助教学软件菜单1． 齿轮根切演示2． 标准与变位的齿轮渐开线 3． 齿轮设计 4． 渐开线啮合设计 Q ．退出菜单请输入选择项(1-4、Q)? 在提示后面键入选项(1-4、Q)即可进入各选项。
2. 齿轮根切演示软件程序说明 1).齿轮根切演示在菜单当选择1后，屏幕便显现以下内容：*************Generate cutting for invoie gear *********** Input data 输入数据m(mm),z=? 顺顺序输入模数、齿数：m ＝20，z ＝8 ALPAHA(deg),h*a ,c*=? 顺顺序输入压力角(度)、齿顶高系数、顶隙系数：ALPAHA=20, 25.0,1**==c h aX ’=? 输入变位系数：x ’=0OK(Y/N)? 确信输入Y ，不然键入N ，重复到正确为止。
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 -=。
实验二 《齿轮范成原理》实验
实验二《齿轮范成原理》实验一、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办法。
建立变位齿轮的基本概念。
二、设备和工具：1、齿轮范成仪（有两种，但原理一样）。
2、绘图纸、圆规、三角板、剪刀、2－3支2H铅笔。
三、原理：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。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。
它们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做切削运动。
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，故通过齿廓范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程；范成仪所用刀具模型是齿条刀。
轮坯用绘图纸代表。
传动中，将刀具刀刃的各个位置用铅笔记录在绘图纸上。
这样，我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
四、构造：范成仪的构造如附图一，轮坯部分结构做成扇形构件4。
是模数18mm，齿数17的齿轮的分度圆；另一半圆是模数18，齿数9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上，摇动手柄12，可使轮坯前后移动。
刀具部分的结构是：模数18的齿条刀用铰链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位。
变位量可以从刻度尺1读出，变位溜板3又装在啮合溜板11上，在不作变位时，可用旋钮10锁住变位溜板。
啮合溜板11是与分度圆作纯滚动。
在无变位量时（刻度尺零位对齐）刀具2的分度线（中线）与啮合溜板11的一侧（即与分度圆作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。
六、实验步骤：1、根据你所使用的范成仪的参数，计算出被加工齿轮的主要尺寸d 、d a 、d f 、d b ，并将上述四个圆画在一张绘图纸上。
计算最小变位系数X min 及最小变位量（X min ·m ）。
计算该变位齿轮的d f 、d a ，并将此变位齿轮的齿顶圆及齿根圆，还有分度圆、基圆画在第二张绘图纸上。
将超出被加工齿轮齿顶圆的图纸剪去，以所得的圆形图纸作为被加工齿轮的轮坯。
齿轮范成原理实验报告
齿轮范成原理实验报告
实验目的：
1.了解齿轮的基本概念和范成原理；
2.掌握齿轮的绘制方法和范成原理的应用。
实验仪器：
1.电脑、绘图软件；
2.齿轮范成原理实验器材。
实验步骤：
1.在绘图软件中绘制齿轮的基本轮廓；
2.根据实验器材中提供的模数和齿数，计算出齿轮的几何参数；
3.根据齿轮的几何参数和范成原理，分别绘制齿轮的齿形和齿距；
4.将齿轮的齿形和齿距综合起来，得到完整的齿轮图样；
5.根据齿轮图样制作齿轮模型，验证齿轮的范成原理。
实验结果：
通过实验，我们了解了齿轮的基本概念和范成原理，掌握了齿轮的绘制方法和范成原理的应用。
在实验中，我们绘制了齿轮的齿形和齿距，并将其综合起来，得到了完整的齿轮图样。
根据齿轮图样制作的齿轮模型，验证了齿轮的范成原理。
实验结果表明，齿轮范成原理是齿轮制造和设计的基础，掌握了这一原理，可以有效提高齿轮的质量和精度。
实验结论：
通过本次实验，我们深入了解了齿轮的范成原理，掌握了齿轮的绘制
方法和范成原理的应用。
实验结果表明，齿轮范成原理是齿轮制造和设计的基础，掌握了这一原理，可以有效提高齿轮的质量和精度。
齿轮范成加工原理
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； 3. 比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。
m=
Z=
C*=
ha*=
α=
2. 齿轮变位系数的计算
最小变位系数：Xmin=
所选变位系数：X=
取正移距量：Xm=+
取负移距量：Xm=-
3. 齿轮尺寸的计算
5
名 称 符号 分度园直径 d
计算公式
计算数据
标 准 正变位 负变位 齿 轮 齿轮 齿轮
基园直径 db
齿顶园
直径
da
齿根园
直径
df
分度园
齿厚
S
齿距 P
保证轮坯的分度圆与齿条刀具的机床节线相切且作纯滚动。滑板 3 可沿机体 4 上的导轨水 平方向移动，松开固定螺栓，齿条可沿垂直方向任意调整。松动范成仪背面的紧固螺母 6 可调整齿轮 5 与齿条 2 的啮合侧隙，以保证运动平稳。调整齿条刀具的中线与被加工齿轮 的分度圆相切可加工出标准齿轮的齿廓；使齿条刀具中线相对被加工齿轮的分度圆下移或 上移可分别加工出正变位和负变位齿轮。所调节的移距量 xm 由刻在滑板上的标尺读出。
___________________________________________________变了。 ___________________________________________________没变。
齿轮范成实验
实验三齿轮范成实验一、实验目的l．掌握用范成法切制渐开线齿轮齿廓的基本原理；2．了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及避免根切的方法；3．分析和比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验设备和工具1．齿轮范成仪；2．自备齿轮毛坯一张(如图3－2所示)、绘图圆规及三角板、计算器和铅笔等文具。
三、实验原理齿轮范成法加工渐开线齿廓，是利用一对齿轮互相啮合传动时齿廓互为包络线的原理。
如将其中一个齿轮的齿廓磨成刀刃（即齿轮刀具），另一为齿轮毛坯，当刀具和齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动时，齿轮刀具的刀刃就可以在齿轮毛坯上切出齿廓。
这与一对相互啮合的齿条齿轮传动的运动完全相同。
图3-1是齿轮范成仪的示意图，其中扇形盘2绕固定轴O转动，用压板1和螺母7将代表齿轮毛坯的图纸固定在扇形盘2上，拧松螺钉6，可调整齿条刀具3与齿轮毛坯之间的径向距离，螺钉6将齿条刀具2固定在滑板4上，滑板沿固定轨道5作住复横向移动，为了保证扇形盘2与滑板4作相对纯滚动，范成仪的扇形盘与滑板采用齿轮齿条啮合传动。
图3－1四、实验前的准备工作1. 根据下表所给的基本参数计算出标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆的直径，并将它们记录下来填入表3－1中。
齿条刀具参数：m=20mm, ，,齿轮参数: m=20mm ,Z=8,图3－22．如图3－2所示，在图纸上画出分度圆，并把它分成三等份(如图中的OA、OB、OC)，分别作其角平分线（如图中虚线中的OD、OE、OF），然后过角平分线与分度圆的交点，分别作OD、OE、OF的垂线。
3. 在图纸上分别画出标准齿轮，正变位齿轮和负变位齿轮的齿顶圆和齿根圆，它们就分别代表1/3个标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的毛坯。
并沿各齿顶圆将多余的图纸剪去，又以轮坯的中心为圆心，剪出16mm的圆孔。
顶圆将多余的图纸剪去，又以轮坯的中心为圆心，剪出40mm的圆孔。
五、实验步骤1．将范成仪的螺母7拧松，拿下压板1，把毛坯中心的圆孔套在O轴上。
齿轮范成原理与齿轮参数测定实验
齿轮范成原理及齿轮参数测定实验机械设计齿轮范成原理实验目的23掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成的过程。
了解渐开线齿廓产生根切现象的原因和避免根切的方法，建立变位齿轮的基本概念。
分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
1机械设计实验原理齿轮加工方法：铸造、热轧、冲压、模锻、粉末冶金和切削法。
切削法包括范成法（展成法）和仿形法。
范成法:利用一对齿轮或齿轮与齿条互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理。
特点：刀刃包络线=齿廓形状用范成法切削齿轮时，常用的刀具有：齿轮插刀、齿条插刀(梳刀)和滚刀。
•用范成法加工渐开线齿轮的过程中，有时•刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿•廓切去一部分，这种现象称为根切。
•根切的危害：根切将削弱齿根强度，甚至可能降低传动的重合度，影响传动质量。
国家工科机械基础教学基地根切现象及其避免方法•避免根切现象的方法有：•(1)选用的齿数；•(2)采用的变位齿轮，一般情况下。
•(3)改变齿形参数，如减小或加大均可使减小，以避免根切。
min z z >minxx >1≤x a h *min z α根切现象国家工科机械基础教学基地设备：范成仪。
由于加工时看不到刀刃在各个位置形成的曲线，利用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具的传动过程。
范成仪中所用的刀具为齿条插齿刀，具体参数如下：模数mm ，压力角，齿顶高系数，径向间隙系数，被加工齿轮的齿数。
16m =20α︒=1a h *=1c *=10z=范成仪范成仪结构示意图1—压紧圆盘2—圆盘3—齿条刀具4—底座5—齿条滑板6—压紧螺母机械设计实验要求1.实验要求画出两种齿轮即标准齿轮和正变位齿轮的轮廓线；2.完成的图，须经指导教师签字，并附在实验报告中。
06 实验方法及步骤国家工科机械基础教学基地绘制标准渐开线齿轮1.计算出齿轮的分度圆直径，基圆直径，齿顶高，齿顶圆直径和分度圆齿厚,并填入下表。
d b d a h a de 标准齿轮参数表序号 名 称 公式及计算数据1 分度圆直径 d mz ==2 基圆直径 cos b d d α==3 齿顶高 a a h h m *=4 齿顶圆直径 2a a d d h m *=+=5分度圆齿厚2ms π==02实验内容将图纸（轮坯）安装在圆盘上面，并分别画出分度圆，基圆和齿顶圆实验方法及步骤d=160mm m =16m m h *a =1c* =0.25=20ºz =1006 实验方法及步骤调整齿条刀具的径向位置，使齿条刀具的中线与被加工齿轮的分度圆相切，并左右拉动刀具横滑板，检查并保证刀具的每个齿的中线与被加工齿轮的分度圆相切，然后通过2个螺母压紧刀具，完成对刀过程。
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。
范成法实验报告
一、实验模块机械制造基础实验二、实验标题范成法加工齿轮实验三、实验目的1. 了解范成法加工齿轮的基本原理和过程。
2. 掌握范成法加工齿轮的实验操作方法。
3. 分析范成法加工齿轮过程中可能存在的问题及解决方法。
四、实验日期2021年10月20日五、实验操作者（姓名）六、实验原理范成法加工齿轮是一种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方法。
其中一个齿轮作为刀具，另一个齿轮作为被加工的齿轮坯。
通过调整刀具与齿轮坯的相对位置，使刀具在齿轮坯上形成所需的齿廓。
七、实验步骤1. 准备实验设备：范成法加工齿轮实验装置、齿轮坯、刀具、测量工具等。
2. 安装实验设备：将齿轮坯固定在实验装置上，将刀具安装到位。
3. 设置实验参数：根据齿轮设计要求，设置刀具的径向位置、轴向位置、刀具与齿轮坯的相对位置等参数。
4. 进行实验：启动实验装置，使刀具在齿轮坯上形成所需的齿廓。
5. 测量实验结果：使用测量工具测量齿轮的齿数、齿距、齿高、齿厚等参数，并与设计要求进行对比分析。
八、实验过程1. 实验开始前，仔细检查实验设备，确保设备正常运行。
2. 将齿轮坯安装到实验装置上，确保齿轮坯与实验装置的固定牢固。
3. 根据齿轮设计要求，调整刀具的径向位置、轴向位置、刀具与齿轮坯的相对位置等参数。
4. 启动实验装置，观察刀具在齿轮坯上加工齿廓的过程。
5. 实验过程中，注意观察刀具与齿轮坯的相对运动，以及齿轮坯上齿廓的形成情况。
6. 实验结束后，关闭实验装置，取下齿轮坯，进行测量。
九、实验结果与分析1. 实验结果：根据测量结果，齿轮的齿数、齿距、齿高、齿厚等参数均符合设计要求。
2. 分析：实验结果表明，范成法加工齿轮能够满足齿轮设计要求，加工出的齿轮质量良好。
实验过程中，刀具与齿轮坯的相对运动稳定，齿廓形成过程顺利。
十、实验结论1. 范成法加工齿轮是一种有效的齿轮加工方法，能够满足齿轮设计要求，加工出的齿轮质量良好。
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。
实验二 齿轮范成原理
实验二 齿轮范成原理一、目的要求1．巩固和掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理。
观察齿廓的渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。
2．了解渐开线的根切现象和齿顶变尖原因以及用变位修正来避免根切的方法，并分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
3．巩固齿轮基本几何尺寸的计算，并进一步了解基本参数m ，z ，α，x 在齿轮设计和加工中的意义和作用。
二、仪器设备 1．齿轮范成仪：齿条刀具的主要参数（图1）m=20mm ，α=20°，00.1*=a h ，25.0*=C被切齿轮的主要参数：m=20 (mm)，α=20°，z =10，.1*=a h =1，25.0*=C2．代替被加工齿轮坯件的图纸一张 3．同学需要自备如下的东西(1) 削尖的铅笔二支 (2) 圆规、三用板及胶皮擦三、范成仪的构造及工作原理图2为齿轮范成仪简图，圆盘1表示被加工齿轮的毛坯，安装在机架4上，并可绕机架上的固定轴O 转动。
齿条刀具2安装在溜板3上，当移动溜板时，轮坯圆盘1上安装的与被加工齿轮具有同等大小分度圆的齿轮与并固接在溜板上的齿条啮合，并保证被加工齿轮的分度圆与溜板3上的齿条节线作纯滚动，从而实现范成运动。
松开螺母5即可调整齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此，齿条2可以安装在相对于圆盘1的各个位置上，如使齿条分度线与圆盘1的分度圆相切，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出各种正移距或负移距变位齿轮。
范成法是利用一对齿轮互相啮合时，共轭齿廓互为包络线的原理来加工的。
加工时其中图1一轮为刀具。
另一轮为毛坯，而由机床的传动链迫使它们保持固定的角速比旋转，完全和一对齿数比相同的齿轮相互相传动一样，同时刀具还沿轮坯轴线方向作切削运动，如此切出的齿轮的轮廓，就是刀具刀刃的一系列位置，就能清楚的观察到加工齿轮的范成过程。
实验二 齿轮范成实验
实验二齿轮范成实验一、实验目的和要求1、掌握用范成法加工渐开线齿轮的切齿原理，观察齿轮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产生根切的方法。
3、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验设备及器材1、CQF-A齿轮范成仪；2、自备：Ø220mm圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；圆规(带延伸杆)、三角尺、剪刀、HB铅笔、橡皮、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m=20mm，α=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、正变位渐开线齿廓，两种齿廓每种都须画出三个完整的齿形，比较这两种齿廓。
观察根切现象和齿顶变尖现象。
五、实验步骤1、按m=20mm、z=8、α=20°、ha*=1、c*=0.25计算不发生根切的最小变位系数x和分别计算标准、正变位两种渐开线齿廓的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df。
测绘范成齿轮参数测量三个实验
实验一 机构运动简图测绘实验一、实验目的：1、对运动副、另件、构件及机构等概念建立实感；2、熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号；3、培养根据实际机械绘制机构运动简图的能力；4、掌握机构自由度的计算方法。
二、机构运动简图的测绘示例图示一偏心轮机构，试绘出其机构运动简图，并计算其自由度。
（一）机构简图测绘步骤：1、认清构件数目。
转动手柄，使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，并逐一标注构件号码，如1－机架，2－手柄及偏心轮，3－连杆，4－活塞。
2、判断各构件间的运动副性质反复转动手柄，判定构件2与构件1的相对运动是绕轴A 转动，故2与1在A 点组成转动副；构件3与2的相对运动是绕偏心轮2的圆心B 点转动，故3与2在B 点组成转动副；构件4与3绕销子C 相对转动；故4与3在C 点组成转动副；构件4与1沿水平方向x －x 相对移动，故4与1组成方位线为x －x 的移动副。
3、画出运动副的构件符号对于组成转动副的构件，不管其实际形状如何，都只用两转动副之间的连线来代表，例如AB 代表构件2，BC 代表构件3。
对于组成移动副的构件，不管其截面形状如何，总用滑块表示，例如滑块4代表构件4，并通过滑块上转动副C 的中心画出中心线x －x ，代表4与1相对移动的方向线。
机架用斜线表示，以便与活动构件区别，如构件1。
主动构件上打箭头表示，以便与从动构件区别，如构件2。
图示（b ）即为（a ）图所示机构的运动简图。
4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。
测量AB 杆和BC 杆的长度以及滑块4移动方向线x －x 至转动副A 的距离。
选择恰当的长度比例尺(/)e mm mm 按比例画出机构运动简图。
μe=有时，只要了解机构运动特征而不需进行定量分析时，可不按比例绘制简图，只需大致按相对位置关系绘出即可。
（二）自由度计算 1、计算机构自由度F自由度公式 32P P L h F n =-- 式中：n －活动构件数 P L －低副数。
实验二 齿轮范成原理实验
实验二齿轮范成原理实验一目的1.了解用范成法切制渐开线齿轮的基本原理；2.观察渐开线齿廓的形成过程及根切现象。
二设备及工具1.齿轮范成仪2.铅笔、橡皮及纸张（自备）三范成仪的构造及工作原理1．主要参数齿条刀具：m=20, α=200, h c*=1, C*=0.25被切齿轮：m=20, α=200, Z=10, X=±0.52．构造齿轮范成仪如图所示，圆盘1代表被加工齿轮轮坯，可绕固定在机座4上的轴O转动；代表切齿刀具的齿条2安装在溜板3上，当移动板时，圆盘1凭借钢丝的带动保证节圆和节线作纯滚动（即刀具和轮坯的范成运动）。
3．原理范成仪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的。
该实验制造齿轮的刀具是齿条，它和被切齿轮轮坯的相对运动，正好和齿轮齿条的啮合一样，即是说具有渐开线齿形的齿条刀具在切削过程中切出它的包络线，该包络线就是被加工齿轮的渐开线齿廓。
由于在实际加工时，看不见形成包络线的刀刃的一系列位置，故通过范成仪来实现上述刀具与轮坯的范成运动，用铅笔画出刀刃的一系列位置，就能清楚地观察到齿轮的范成过程。
四实验步骤1.根据已知的基本参数m, α, h c*, C*计算被加工齿轮的分度圆直径，以及标准齿轮、正、负变位齿轮的基圆、根圆及节圆直径，将结果填入实验报告中，并标注在已等分的圆形图纸上。
2．将图纸固定在圆盘上，使刀具处于切制标准齿轮的位置上。
3．“切齿”：将齿轮刀具溜板推到最右边（或最左边），然后每当把溜板向左（或向右）移动一个微小距离（2～3㎜）时，便用铅笔在绘图纸上描下刀具的刀刃位置，直到形成2～3个完整的轮齿为止。
4．“观察”：在“切齿”过程中，观察齿的形成过程和根切现象。
5．“变位”：正变位时，将刀具离开轮坯中心向外移动X㎜后，再按上述步骤切齿；负变位时，将刀具靠近轮坯中心移动X㎜后，也按上述步骤“切齿”。
6．比较三次所切齿形的变化。
7．填写好实验报告，将齿廓图附于实验报告中。
齿轮范成仪的实训报告
一、实训目的1. 理解齿轮范成仪的工作原理和操作方法。
2. 掌握齿轮范成仪的使用技巧，能够独立完成齿轮的范成加工。
3. 熟悉齿轮加工过程中的各项参数设置和调整方法。
4. 培养团队合作精神和实际操作能力。
二、实训设备1. 齿轮范成仪一台2. 插齿刀一把3. 齿轮坯若干4. 量具（游标卡尺、千分尺等）三、实训内容1. 齿轮范成仪的组成及工作原理2. 齿轮范成仪的操作步骤3. 齿轮加工参数的设置与调整4. 齿轮加工质量的检验四、实训过程1. 齿轮范成仪的组成及工作原理齿轮范成仪主要由主轴、工作台、插齿刀、齿轮坯等部分组成。
主轴带动插齿刀旋转，工作台带动齿轮坯移动，实现齿轮的范成加工。
齿轮范成仪的工作原理是利用齿廓啮合基本定律，将一对啮合的齿轮之一作为刀具，另一个作为齿坯，使两者仍按原传动比运动，同时刀具作切削运动，则在齿轮坯上便可加工出与刀具齿轮共轭的齿轮廓。
2. 齿轮范成仪的操作步骤（1）安装齿轮范成仪，调整好工作台的高度和位置。
（2）将齿轮坯固定在工作台上，确保齿轮坯与工作台垂直。
（3）根据齿轮加工要求，选择合适的插齿刀。
（4）调整插齿刀的位置，使其与齿轮坯的齿槽两侧齿廓形状相匹配。
（5）启动主轴，使插齿刀旋转，并调整工作台的速度，开始齿轮的范成加工。
（6）加工过程中，观察齿轮的加工情况，及时调整插齿刀的位置和角度，确保齿轮加工质量。
3. 齿轮加工参数的设置与调整（1）齿轮的模数：根据齿轮的设计要求，选择合适的模数。
（2）齿轮的齿数：根据齿轮的设计要求，选择合适的齿数。
（3）插齿刀的切削深度：根据齿轮的加工要求，调整插齿刀的切削深度。
（4）插齿刀的切削速度：根据齿轮的加工要求，调整插齿刀的切削速度。
（5）工作台的速度：根据齿轮的加工要求，调整工作台的速度。
4. 齿轮加工质量的检验（1）齿轮的齿形：使用游标卡尺测量齿轮的齿形，确保齿形符合设计要求。
（2）齿轮的齿距：使用游标卡尺测量齿轮的齿距，确保齿距符合设计要求。
齿轮范成实验报告
齿轮的范成实验报告一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理。
2、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、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
二、实验仪器1、传统机械式齿轮范成仪；2、圆规、三角尺，铅笔，圆形绘图纸一张范成仪的构造如图1－1所示。
圆盘1绕其固定轴心O转动，在圆盘1上固定有周边切有齿的扇形齿2，齿条3固定在横板4上，并可沿机座7作水平方向移动，齿条移动时带动扇形齿转动，齿条与齿啮合的中心线所形成的圆（以O为圆心）等于被加工齿轮的分度圆。
通过齿条、扇形齿的作用使圆盘相对于横拖板的运动与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动一样。
松开紧固螺钉5；刀具6可以在横拖板4上沿垂直方向移动，从而可以调节刀具中线至被加工轮坯中心的距离，这样就能加工标准或变位齿轮。
三、实验原理范成法又称展开法，共轭法或包络法。
范成法加工就是利用机构本身形成的运动来加工的一种方法。
对齿轮传动来说，一对互相啮合的齿轮其共扼齿廓是互为包络的。
因此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）。
四、实验内容1、观察机械式齿轮范成仪，了解刀具与轮坯的相对运动关系。
2、根据已知的刀具参数和被加工齿轮的分度圆直径，计算被加工齿轮的基圆、最小变位系数、最小变位量、齿顶圆、根圆等参数。
3、把“轮坯”安装到仪器的圆盘上，必须注意对准中心。
4、调节刀具中心，使其与被加工齿轮分度圆相切。
5、“切制“齿廓，注意轮坯上齿廓形成的过程。
6、观察根切现象。
五、实验步骤1、根据已知的刀具参数，计算出被加工齿轮分度圆直径、最小变位系数、最小变位量，标准齿轮的齿顶圆与齿根圆直径以及变位齿轮的齿顶圆与齿根圆直径，然后根据计算数据分别画在两张图纸上，并沿最大圆的圆周剪成圆形纸片作为本实验用的“轮坯”2、把“轮坯”安装到仪器的圆盘上，必须注意对准中心；3. 绘制标准齿轮齿廓(1)将齿坯装在圆盘上，并压在齿条刀具下后用压环螺母固定。
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实验二齿轮范成原理实验
一、实验的目的：
1、掌握范成法切制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避免方法。
3、分析、比较相同模数和齿数的标准齿轮与变位齿轮的异同。
二、齿轮范成原理
范成法是利用一对齿轮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，一方面刀具与轮坯在机床传动链作用下作定传动比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；另一方面还沿轮坯的轴向作切削运动，而刀具的刀刃在各个位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。
三、齿轮范成仪介绍
齿轮范成仪结构图如下：
CJDJ-B型齿轮范成仪结构图
1.齿条插刀
2.螺杆
3.碟形螺母
4.啮合溜板
5.调整螺钉
6.机座
7.变位标尺
8.圆螺母
9.压板10.心轴11.螺栓12.碟形螺母13.扇形板14.扇形齿轮
1、齿轮范成仪加工齿轮原理
齿轮范成仪利用齿轮与齿条的啮合原理形象地说明加工渐开线齿轮的范成法（又称展成法）的包络原理，并且能直观地表现变位齿轮的加工方法，及其与标准齿轮的区别，也能观察根切现象及避免根切的方法，还可以观察齿顶变尖等现象。
扇形板13代表被加工齿轮的轮坯，安装在机座6上并可绕轴心10回转，代表齿条刀具的齿条1，用螺钉5安装在溜板4上，当移动溜板4时，扇形板13与溜板4作纯滚动。
齿条1在松开螺钉5时靠其上的滑槽可安装在相对于扇形板13的各个不同位置。
如把齿条1的中线调整到与扇形板13的分度圆相切位置后，拧紧螺钉5，然后推动溜板4，则装在扇形板13上的图纸可依次绘出齿条刀具外形移动到各个不同位置的包络线，这就形成了相当于被切削的标准渐开线齿轮的齿廓，而当齿条中线于扇形板13的分度圆间有一段距离时，则可绘出相当于被切的各种变位齿轮的齿廓，其变位量（移距）为Xm(X叫变位系数或移距系数)可由齿条1相对于溜板4做出移距。
齿轮范成仪的齿轮刀具参数如下：
m=20 α=20ºh*a=1 c*=0.25
轮坯参数：
Z=8
用m=20的齿条刀具绘制X=0的标准齿轮时，由于Z=8小于不发生根切的最小齿数Z min=17，所以会发生根切，要使齿轮不发生根切，则必须采用正移距
变为，此时：
X min=h*a=＋0.53
但当X>0.7时，齿轮的齿顶变尖，因此当加工m=20，Z=8的齿轮时，采用变位系数为：＋0.53<X<0.7，既不发生根切，也不会发生齿顶变尖。
2、刀具及安装
用螺柱2和碟形螺母3固定在啮合溜板4上，通过条形孔可调整刀具1相对毛坯中心的径向位置，以实现标准或变位加工；变位量可由啮合溜板4两边的标尺读出（mm），刀具上两边的划痕如与标尺的“0”对齐，为标准安装，否则为非标准安装。
3、毛坯及安装
1）毛坯纸质毛坯一张：
m=20mm Z=8 α=20ºX=0
m=20mm Z=8 α=20ºX=＋0.53
2）毛坯安装
预先沿比齿顶圆稍大一点的圆周剪下毛坯周边，然后沿圆周线剪通中心（或用针沿圆周线扎小孔，最后打通）。
退下圆螺母8和压板9，将毛坯套在心轴10上，再装上压板9，拧入螺母8，把毛坯压紧在扇形板13上，后者与心轴10构成回转副可相对转动。
心轴10用一特制螺栓和蝶形螺母（扇形板下面，未画出）固定在机座6上。
3）范成运动
范成仪上的齿条刀具1节线与被加工齿轮节圆作纯滚动。
内侧加工有齿条的啮合溜板4（刀具）可相对于机座6移动，它与扇形板13（毛坯）上固联的扇形齿轮相啮合，从而实现了刀具与毛坯的范成运动。
纯滚动可由啮合溜板4、扇形板13及机座6上的刻度看出。
4）切削及进给运动
范成仪上刀具与毛坯之间无切削及轴向进给运动。
以插刀齿顶节线与齿顶圆对刀后，即可径向进给，但为避免误差，一般一次进刀到位。
5）齿廓的范成运动
用手间歇的推动啮合溜板4，每移动3mm（其下有滚珠限位）用铅笔在纸坯上沿刀具齿形轮廓画出刀具位置，即插削位置。
将啮合溜板4从左极限位置推到右极限位置，刀刃的一系列位置便可包络出被加工齿轮的齿廓。
其中阴影部分为齿槽，实际加工时将被切掉。
四、实验内容及步骤
1、工具
每人带HB铅笔，小刀
3、实验步骤
1）松动范成仪上的圆螺母8和3，取下压板9和齿条刀具1，把直径为225的纸在中心挖出直径40的孔，将纸装在扇形板13上（相当于齿轮的毛
坯），然后安装好压板9,拧紧圆螺母8。
2）移动溜板4，用钢尺把扇形板13上伸出的纸剪下，形成和扇形板13一样大的半圆。
3）以范成仪上圆心为圆心，按上表第一组数据（标准齿轮）绘出辅助园。
如齿顶圆（实线）、分度圆（点划线）、基圆（细实线）、齿根圆（虚线）。
4）装上齿条刀具1，松开固定齿条刀具1的螺母3，范成标准齿轮时调整齿条刀具1的中线与所绘分度圆相切；范成正变位齿轮时调整齿条刀具
1的中线与直径为181.2的辅助圆相切。
调整好后拧紧螺母3,把齿条刀
具固定在溜板4上。
5）把溜板4向左推动使齿条刀具在齿顶圆的左外方。
每次向右均匀移动溜板一段小距离（每次大约3~5mm左右）。
并用铅笔划一次齿条刀具轮廓
于图纸上（即齿轮毛坯上），直到将齿条刀具移到齿顶圆右外方为止，
包络出二个齿形。
6）取下刀具，松开圆螺母8将纸转动180º，以范成仪上圆心为圆心，绘出第二组数据（正变位齿轮）的辅助圆，并多绘一个直径为181.2的辅助
圆，回到第4）步，加工正变位齿轮。
7）用作图法作出并用钢尺测量固定弦齿厚S c,固定弦齿高h c和公法线长度W。
五、实验结果分析与讨论
1）观察有无根切现象，分析产生根切的原因和避免根切的方法。
2）把测量出的S c、h c、W与理论结果相对照，并分析产生误差的原因和精度。
3）模数相同，齿数相同的标准齿轮与正变位齿轮其齿廓形状是否相同？
4）用范成法加工的模数相同、齿数相同的标准齿轮与正变位齿轮的齿顶厚哪个大？
1、过齿轮中心O作某一轮齿的二等分线OC，交分度圆与C点，以OC为
基准作ON1、ON2线，使N1OC=N2OC=α=20º，并交基圆与N1、N2点，
连接N1C与齿廓交与B点，连接N2C与齿廓交与A点，AB线长就是
S c；齿顶到AB之垂直高度就是h c。
2、当Z=8时跨齿数n=2，因此过两个相邻齿的异侧齿面间的基圆上的任意
一点作基圆的切线，此切线与相邻两齿的异侧齿廓交与E、F点，EF就
是所求的W。
3、固定弦齿厚Sc、固定弦齿高hc的计算公式（当α=20º）：
Sc=1.3870 m
hc=0.7476 m
齿轮范成实验报告
实验数据记录：。