机械原理实验三齿轮范成原理实验

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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。

齿轮的范成实验报告

齿轮的范成实验报告引言齿轮是一种常见的机械传动元件，在各行各业都有着广泛的应用。

为了研究齿轮的制造工艺和性能，我们进行了齿轮的范成实验。

本实验主要通过不同工艺参数和压力角来制造齿轮，并对齿轮的尺寸、硬度和齿形等性能进行了测试和分析。

实验目的本实验的主要目的是探究不同工艺参数和压力角对齿轮制造和性能的影响。

具体目标如下：1.制造不同参数和压力角的齿轮样品；2.对齿轮的尺寸、硬度和齿形等性能进行测试和分析；3.探究不同参数和压力角对齿轮性能的影响规律。

实验原理齿轮的范成是通过模具制造出与理论计算相符合的齿轮样品。

实验中使用的齿轮制造方法有铸造法、锻造法和数控加工法等。

实验中，我们首先根据已知的参数和压力角设计齿轮的模具，然后通过不同的制造工艺来制备齿轮样品。

在制造完成后，对齿轮样品的尺寸、硬度和齿形等性能进行测试，并与理论计算结果进行比较和分析，以评估制造工艺的准确性和齿轮性能的优劣。

实验过程1.设计齿轮模具：根据给定的参数和压力角，利用CAD软件设计齿轮的模具，包括齿形、齿数、模数等；2.制造齿轮样品：根据设计好的模具，选择相应的制造工艺进行齿轮样品的制造。

具体的制造工艺包括铸造法、锻造法和数控加工法等，根据使用的具体工艺按照步骤进行；3.测试齿轮样品：制造完成后，对齿轮样品进行尺寸测量、硬度测试和齿形分析等。

使用相应的设备和测试方法进行测试，并记录测试结果；4.分析齿轮性能：根据测试结果，与理论计算结果进行比较和分析，评估齿轮制造的准确性和性能的优劣；5.记录实验数据：将实验过程和测试结果记录下来，准备撰写实验报告。

实验结果与分析经过实验，我们制造了不同参数和压力角的齿轮样品，并进行了尺寸测量、硬度测试和齿形分析等。

根据测试结果和理论计算结果对比，我们得到了以下结论：1.工艺参数对齿轮尺寸的影响：我们发现，不同工艺参数会对齿轮的尺寸产生一定的影响。

特定的模具设计和制造工艺可以使齿轮的尺寸符合理论计算的要求；2.压力角对齿轮硬度的影响：我们发现，不同压力角对齿轮的硬度有一定的影响。

齿轮范成原理实验

齿轮范成原理实验齿轮是机械传动中常用的一种传动方式，具有传递功率、转速和转矩等特点。

其传动效率高、噪音低、寿命长等优点，被广泛应用在各种机械领域中。

本文将介绍齿轮范成原理实验，旨在帮助读者更好地了解齿轮工作原理。

一、实验原理齿轮传动是利用两个或多个啮合的齿轮，通过齿形的改变而实现转动传递动力和扭矩的机械传动方式。

实验中，通过模型模拟齿轮的啮合过程，演示齿轮的范成原理。

二、实验仪器齿轮模型、测量工具、数据记录器等。

三、实验步骤1.检查齿轮模型是否安装正确，有无异物和损坏。

2.测量齿轮的齿数、模数、压力角等参数，并记录下来。

3.调整齿轮的位置，使得两个齿轮啮合，根据齿轮的齿数和模数计算出齿轮的传动比。

4.启动齿轮模型，观察齿轮的啮合过程，记录齿轮的传动情况，例如转速、转矩、噪音等。

5.根据实验数据，计算齿轮传动效率，分析齿轮传动的优缺点。

四、实验注意事项1.在进行实验前，应当认真检查齿轮模型的装配情况和参数符合要求，确保实验的可靠性和安全性。

2.避免使用过高的转速，以免造成齿轮的损坏或者伤害实验人员。

3.在实验过程中，应注意观察齿轮的转动状态和传动效率等数据，记录实验数据时精确到小数点后一位。

4.实验结束后，应停止电源并拆卸齿轮模型，清洁齿轮和测量工具，并妥善保存。

五、实验结果分析通过齿轮范成原理实验，可以了解齿轮的工作原理及传动特点。

实验数据的分析可以得出以下结论：1.齿轮传动中，齿轮的齿数、模数和压力角等参数对传动效率和精度有着重要的影响。

2.齿轮传动比可以根据齿数和模数计算，传动效率随着传动比的增大而降低，但传动能力增强。

3.齿轮传动的噪音和振动会随着转速的增加而增大，但传动效率也会相应提高。

4.齿轮传动具有简单、可靠、精度高、寿命长等优点，在各种机械传动领域中广泛应用。

总之，齿轮范成原理实验可以帮助读者深入了解齿轮的工作原理及传动特点，为进一步研究机械传动提供了基础。

齿轮范成原理实验报告数据

齿轮范成原理实验报告数据齿轮是一种常见的传动装置，在机械制造行业中应用广泛。

齿轮的传动原理是利用轮齿之间的啮合来传递动力和运动，因此齿轮的设计和制造非常重要。

本实验主要通过实验数据的分析，探究齿轮的范成原理。

一、实验原理齿轮范成原理是指用一个齿轮来制造另一个齿轮时，制造成品的模具齿轮称为母齿轮，被制造成品的齿轮称为子齿轮。

当母齿轮和子齿轮啮合时，子齿轮可以复制母齿轮的齿形和齿距。

这个过程称为范成。

通常用刀具在母齿轮上切削出与齿形相同的齿槽（即范），把范放在待加工的齿轮上，然后利用滚刀或齿轮刀等加工工具，在待加工的齿轮上加工出与母齿轮相同的齿形和齿距的齿轮。

这种方法适用于全部齿数位数相同的齿轮，或少量齿数不同但斜齿轮加工时。

二、实验内容本实验主要通过制作母齿轮、按照范成原理制造子齿轮和检测子齿轮的啮合效果来探究齿轮范成原理。

实验过程如下：1. 选择一个适合制作母齿轮的材料。

2. 设计并制作母齿轮，注意保证母齿轮的齿距和齿数。

3. 利用刀具在母齿轮上切削出与齿形相同的齿槽（即范）。

4. 用此范进行子齿轮的制作，注意子齿轮的齿形和齿距必须与母齿轮相同。

5. 组装母齿轮和子齿轮，检查它们的啮合是否正常。

三、实验步骤1. 选择适合制作母齿轮的材料。

本实验选择了一种金属材料，比较容易加工和表面光滑度好。

2. 设计并制作母齿轮。

我们选择了一个20齿的齿轮作为母齿轮，材料为黄铜。

需要注意的是，首先需要计算出母齿轮的齿距和齿数，才能按照设计进行制作。

3. 在母齿轮上切削出齿槽。

使用刀具在母齿轮表面上切割出与齿形相同的齿槽，即范。

在切削过程中需要控制好加工参数，比如切削深度、速度等。

4. 利用范制造子齿轮。

将范与待制造子齿轮进行啮合，在待制造子齿轮表面上形成与母齿轮相同的齿形和齿距。

同样，在制造子齿轮时需要控制好加工参数和啮合效果。

5. 检查母齿轮和子齿轮的啮合效果。

将母齿轮和子齿轮装配起来，检查它们的啮合效果是否正常。

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。

3 实验三渐开线齿廓的范成原理

实验三渐开线齿廓的范成原理一、实验目的1、掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理，观察齿廓形成的过程。

2、了解用范成法加工齿轮时，渐开线齿轮产生根切现象的原因及避免根切的方法。

3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二、实验内容用齿轮范成仪在圆形图纸上（预先画好分度圆及三个象限）依次用铅笔描绘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。

三、设备和工具1、齿轮范成仪范成仪上齿条刀具齿廓和被加工齿廓的主要参数见下表：2、学生自备绘图纸、圆规、三角板、剪刀、铅笔、计算器（学生自备）。

四、原理和方法范成法制造渐开线齿轮是和用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓为包络线的原理来加工轮齿的，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，因而我们利用齿轮范成仪来表现这一刀具加工齿轮的过程，先用铅笔将刀具的刀刃的各个位置记录在绘图纸上后，这些铅笔线将形成包络线，通过它我们就能清图3-1范成仪楚地观察到齿轮范成的过程。

图3-1为齿轮范成仪简图，圆盘上“1”代表被加工齿轮的轮坯，安装在机架“4”上，并可绕“o”轴运动。

代表切齿刀具的齿条“2”安装在溜板“3”上，当移动溜板时，圆盘“1”与溜板“3”作纯滚动。

齿条“2”可以安装在相对于圆盘“1”的各个不同位置上，如把齿条中线安装在与圆盘“1”的分度圆相切的位置时，则可以绘出标准齿轮的齿廓。

当齿条“2”的中心线与圆盘“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制出各种正变位或负变位齿轮。

在切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工齿轮分度圆相切的位置（或使刀具的齿顶线与齿轮的齿根圆相切）；在切制变位齿轮时，应根据变位移动距离xm，重新调节刀具中心线的位置（或使刀具的齿顶线与变位齿轮的齿根圆相切）。

五、实验步骤1、根据已知的刀具参数和被加工齿轮分度圆直径，计算被加工的标准齿轮与变位齿轮的基圆、齿根圆和齿顶圆的直径，并将上述几个圆分别画在绘图纸上，然后将纸剪成比齿顶圆直径略大1～2毫米的圆形作轮坯。

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。

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。

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 -=。

机械设计实验齿轮范成法实验

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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
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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。

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。

若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦为渐开线。

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。

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、*h、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a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。

机械原理实验三齿轮范成原理实验

实验报告2015 ～2016学年第一学期课程名称《机械原理》实验名称实验三齿轮范成原理实验学院班级学号姓名实验日期实验地点评定成绩指导老师南京工业大学浦江学院教务处编实验三齿轮范成原理实验一、实验目的1、掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理，观察齿廓形成的过程；2、了解渐开线齿廓产生根切现象、原因及避免根切的方法，建立变位齿轮概念；二、实验设备1、齿轮范成仪；2、范成齿廓的齿轮毛坯的图纸；3、自备圆规、铅笔、三角板、橡皮擦及小刀等文具。

三、实验要求1、每人绘制标准齿轮的齿廓图一张；2、要求至少有两个以上完整的齿廓曲线；四、原理及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齿轮。

加工时，其中一轮为刀具，另一轮为毛坯，毛坯和刀具之间仍然保持固定速比的传动，它们的对滚运动如同一对互相啮合的齿轮的运动，同时刀具还沿毛坯轴向作切削运动，这样加工所得到的齿轮的齿廓曲线就是刀具的刀刃在各个位置的包络线。

若用渐开线作为刀具的齿廓曲线，则包络线亦必为渐开线。

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毛坯与刀具之间的形成过程。

为了保证毛坯与齿条刀具的固定速比的传动，也就要求毛坯的（即转动的齿轮圆盘）分度圆与齿条刀具的节线相切、齿条刀具的移动速度与毛坯分度圆的圆周速度相等。

在齿条刀具上并标有范成标准齿轮时两条对“零”的刻度线。

切制标准齿轮时，应使齿条刀具的分度线（中线）与齿轮毛坯的分度圆相切，即齿条刀具准确对“零”刻度线，这就可以利用范成仪来加工一个标准齿轮的图形。

齿轮加工示意图切制变位齿轮时，应使齿条刀具的分度线（中线）向前或向后平行移动一段距离xm(x为变位系数、m为加工齿轮时刀具的模数)。

即齿条刀具的刀顶线与变位齿轮毛坯的齿根圆相切并留下铅笔所画的位置。

这样可以加工一个变位齿轮的图形。

刀具的齿顶线若超出极限啮合点N1时齿廓的齿根部位产生了根切，齿根已切好的渐开线齿廓被切去一部分，这种现象就称为根切现象。

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？。

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。

实验三齿轮范成原理实验

实验三齿轮范成原理实验一、实验目的1、掌握范成法加工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跟切的方法；3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二、实验预习内容1、齿轮啮合的基本理论；2、齿轮的加工方法。

三、设备和工具1、齿轮范成仪，参见图3-12、圆规；3、三角尺；4、图纸；5、铅笔。

四、齿轮加工原理和方法齿轮加工的方法基本上有两种——范成法和仿形法。

由于范成法可以用一把刀具加工出不同齿数和变位系数的渐开线齿轮，同时具有较高的精度，故以范成法应用最广泛。

范成法是利用一对齿轮相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。

加工时其中一个为刀具，另一个为轮坯，它们和一对真正的齿轮相互啮合传动一样，保持固定的角速比传动，同时刀具还沿着轮坯的轴线做切削运动，这样得到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的齿廓，则包络线必为渐开线。

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，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描绘在图纸上，这时我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。

本实验所用的刀具为齿条刀具：压力角α=20o、模数m=20毫米、齿顶高系数h a=1、径向间隙系数c*=0.25、被加工齿轮的分度圆直径d=200mm。

范成仪的构造如图3-1所示：圆盘1绕其固定轴心O转动。

在圆盘下面的盘缘刻有凹槽，槽内绕有钢丝2，钢丝绕在槽内以后，其中心线所形成的的圆应等于被加工齿轮的分度圆。

钢丝的一端固定在横滑板3上的a处，另一端固定在b 处。

横滑板可以在机架上沿水平方向移动，通过钢丝的作用使圆盘相对于横滑板作无滑动滚动，保证了固定角速比传动，即v=rω。

刀具5是由螺钉6固定在横滑板上3上，放松螺钉可使刀具相对于横滑板上下移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。

模拟齿轮的加工过程，首先将刀具推到左方的极限位置，并在图纸上用削尖的铅笔描出齿条刀具的齿形，这就相当于刀具在此位置切削一次留下的刀痕。

机械原理实验三 齿轮范成原理实验

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