机械设计实验齿轮范成法实验
机械基础实验4 齿轮啮合及加工原理
3 4
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加工Z＜Zmin的齿轮而不产生根切的最小移距（变位系数）为 Xmin=(17-Z)/17
（1） 计算被加工标准齿轮的d、db、xmin、da、df，被加 工变位齿轮的da、df。 （2）将“轮坯”安装到仪器的圆盘上，注意必须要对准中 心。 （3）加工标准齿轮： 调节刀具位置：使刀具中线与被加工标准齿轮分度园相切。 “切削”齿廓：先将齿条刀具移向一端，使刀具的齿廓退 出轮坯齿顶圆，刀具每次向另一端移动2~3mm时，用笔将刀 刃在轮坯上的位置记录下来，直到形成完整的齿形，同时应 注意轮坯上齿廓形成的过程。 （４）加工变位齿轮： 调节刀具位置：使刀具中线远离轮坯中心，移动mxmin距离。 “切制”齿廓：同上。 （5）观察根切现象、比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
1. 范成运动：刀具节圆/中线与被加工轮坯节圆作纯滚动。 2. 切削运动：刀具沿轮坯轴线方向作往复运动。 3. 进给运动：为切出齿全高，刀具沿轮坯径向方向运动。 4. 让刀运动：插刀回程时，轮坯沿径向作微让运动，以免刀刃擦伤已形 成的齿面。
齿轮插刀
齿条插刀
● 蜗杆滚刀加工齿轮
滚刀象具有梯形螺纹的螺杆，其纵向开有斜槽而形成 刀刃。加工时，滚刀轴线与轮坯端面间应有一个安装角。 加工直齿圆柱齿轮时，其安装角为，加工斜齿圆柱齿轮 时，根据斜齿轮螺旋角作相应调整。滚刀加工齿轮无须 让刀运动，将范成运动、切削运动、进给运动溶为一体， 具有高的效率。在现代齿轮加工中，是应用最为广泛的齿 轮加工方法。
仿形法加工齿轮
仿形法加工齿轮的三个运动： 1. 切削运动（刀具饶自身轴线回转） 2. 进给运动（轮坯沿轴线方向运动） 3. 分度运动（加工好一个齿槽后，轮坯转过360°／Z）
切削 运动 分 度 运 动
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。
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。
机械设计基础实验指南
机器设计底子实验指导书2010年华南农业大学工程学院机器设计底子实验分室前言实验是机器设计底子课程讲授的一个重要环节。
目的是增强学生的理论与实践相结合的能力，培养学生严肃认真和实事求是的事情作风和严谨的科学态度，培养、提高学生阐发问题息争决问题的能力，引发学生的开拓和创新精神。
希望学生在实验之前：1．认真阅读实验指导书，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握实验步调，遵守操纵规程。
2．实验时认真做好实验记载，细心视察实验现象。
3．保持实验室清洁，实验结束后把仪器设备整理好。
4．按要求完成实验陈诉，字迹要清晰、整齐。
2010年目录实验一．机构运动简图的测绘与阐发---------------------------------------------------3实验二．齿轮的范成实验---------------------------------------------------------------5实验三．减速器拆装实验---------------------------------------------------------------------------11 实验陈诉一-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅰ实验陈诉二-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ实验陈诉三-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅳ实验一平面机构运动简图的测绘一、实验目的1．学会运用构件及其运动副联接的常用标记和机器中常用机构的简图标记，正确绘制出机构运动简图；2．通过实验进一步理解机构运动简图的意义；3．熟练掌握机构自由度的盘算要领，学习判断运动链能否成为机构。
《机械设计基础》实验报告
广西科技大学鹿山学院实验报告课程名称：指导教师：班级：姓名：学号：成绩评定：指导教师签字：年月日实验一机构运动简图的测绘与分析一、实验目的：1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图；2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3、加深对机构结构分析的了解。
二、实验设备和工具；1、缝纫机头；2．学生自带三角板、铅笔、橡皮；三、实验原理：由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。
四、实验步骤及方法：l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目；2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种类；3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。
用数字1、2、3、……。
分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动副；4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。
五、实验要求：l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图；2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计算结果与实际是否相符；3、对绘制的机构进行结构分析（高副低代，分离杆组；确定机构级别等）。
六、思考题：1、一个正确的机构运动简图应能说明哪些内容？2、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？实验二齿轮范成实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮齿廓的基本原理；2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和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点。
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。
四、齿轮范成仪的构造及使用方法简介实验所用的范成仪有两种规格，它们的构造原理一样。
范成仪构造如图1所示，由机座1，扇形盘2，旋钮3，齿条刀4，溜板5，螺母6等组成。
机座上有两孔为O1和O2；扇形盘可绕轴心(大扇绕O1，小扇O2)转动，扇形盘上装有扇形齿轮，溜板上装有齿条，它与扇形齿轮相啮合，在扇形齿轮的分度圆与溜板齿条的节线(分度线)上该有数字，挪动溜板时可看到它们一一对应，即表示齿轮的分度圆与齿条的节线(分度线)作纯滚动。
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一、实验目的。
本实验旨在通过对渐开线齿轮的范成原理进行实验研究，探究其工作原理及特点，加深对渐开线齿轮的理解。
二、实验原理。
渐开线齿轮是一种特殊的齿轮，其齿面曲线为渐开线。
渐开线齿轮的主要特点是传动平稳、噪音小、齿面强度高等。
在渐开线齿轮的范成原理中，主要包括齿轮的齿数、模数、压力角等参数的确定，以及齿轮的切削加工工艺。
三、实验步骤。
1. 确定齿轮的参数，包括齿数、模数、压力角等。
2. 制定齿轮的加工工艺方案，包括齿轮的切削工艺、加工设备的选择等。
3. 进行齿轮的加工实验，根据制定的工艺方案进行切削加工。
4. 对加工后的齿轮进行检测，包括齿轮的齿面精度、齿面硬度等参数的检测。
5. 对实验结果进行分析，总结渐开线齿轮的范成原理及特点。
四、实验结果与分析。
经过实验加工，得到了一组渐开线齿轮样品。
通过对样品的检测分析，发现其齿面精度高，齿面硬度均匀，符合渐开线齿轮的特点。
同时，通过实验结果的分析，总结出了渐开线齿轮的范成原理，包括齿轮参数的确定、切削加工工艺等方面的要点。
五、实验结论。
本实验通过对渐开线齿轮的范成原理进行了研究，得出了以下结论：1. 渐开线齿轮的齿面曲线为渐开线，具有传动平稳、噪音小、齿面强度高等特点。
2. 渐开线齿轮的范成原理包括齿轮参数的确定、切削加工工艺等要点。
3. 实验结果表明，经过合理加工的渐开线齿轮样品符合其特点，具有较高的齿面精度和齿面硬度。
六、实验总结。
通过本次实验，加深了对渐开线齿轮范成原理的理解，对渐开线齿轮的特点及加工工艺有了更深入的认识。
同时，实验结果也验证了渐开线齿轮的传动性能和加工质量。
在今后的工程实践中，将能更好地应用渐开线齿轮的范成原理，提高齿轮传动的效率和质量。
七、参考文献。
1.《机械设计手册》。
2.《齿轮传动原理与设计》。
3.《齿轮加工工艺》。
以上为本次渐开线齿轮范成原理实验的实验报告。
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*=ah ，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*=C 2．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。
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。
《机械设计基础》齿轮范成
实验四 齿轮范成加工实验一、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、齿轮范成仪；2、A3绘图纸一张；3、自动铅笔(0.5)、橡皮、圆规、三角尺、剪刀。
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。
本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为1m =20mm 和2m =8mm, a=20°, *a h =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）(或者事先计算出轮坯的各齿根圆，则只要使刀具的刃顶线与齿根圆相切即可，本实验釆取这个方法。
） 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。
1、 压板2、圆盘3、齿条刀4、滑板5、机架2、四、实验内容要求完成切制m=8mm z=20标准齿轮和m=20mm z=8标准齿轮和 正变位齿轮(x=0.53)渐开线齿廓，三种齿廓每种必须绘制出两个完整的齿形，比较这三种齿廓。
实验 齿轮加工范成法加工实验
实验齿轮加工范成法加工实验一、目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的原理，观察用齿条(刀具)绘制齿廓曲线的过程；2、了解标准齿轮Z<Zmin时产生根切的现象及用移距修正法避免根切的方法，以建立变位齿轮的概念3、比较标准齿轮与变位齿轮约顶圆齿厚和根圆齿厚。
二、设备和工具1、三角尺；2、齿轮范成仪：3、圆规：4：绘图纸(280mmxl50mm)，5、剪刀：6、两种不同颜色的铅笔或圆珠笔三、齿轮范成仪的技术规范1、齿条刀具的参数：模数m=2.5mm；压力角α=20°；齿顶高系数ha*=1;径向间隙系数C*=0.25；2、被加工齿轮的参数：分度圆直径d=200mm，齿数z＝d／m=8：3、仪器的最大移距量：x m=-5mm～+20mm。
四、齿轮范成仪的工作原理与构造范成法是利用一对齿轮(或齿轮与齿条)互相啮合时其共轭齿廓为包络线的原理来切齿的。
本实验所用的齿轮范成仪是模仿齿轮与齿条的啮合过程来设计的，刀具模型为一齿条(相当于齿条插刀)，齿轮模型则为相当于被切削齿轮的半圆盘，其结构如图2所示。
半圆盘1可绕其固定的轴心o转动，在半圆盘1边缘刻有代表分度圆的凹槽，槽内绕有钢丝3，两端分别固定在半圆盘1及纵拖板5上的a，b和c，d处，纵拖板5可在机架8上沿水平方向左右移动，并通过钢丝3带动半圆盘1亦相应地向左或向右转动，这与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动过程相同，齿条刀具6通过两只销钉固定在横拖板4上，横拖板4装在纵拖板5的径向导槽内，旋转螺秆7，可使横拖板4带着齿条6沿垂直方向相对于半圆盘l的中心O作径向移动，用以调节齿条中线与半圆盘中心之间的距离当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与节线重合，便能切制出标准齿轮。
这时均匀地移动纵拖板5，将刀刃各个位置的投影线用铅笔描绘在轮坯纸上，便能清楚地观察到齿轮的范成过程。
图2 齿轮范成仪结构简图1、半圆盘2、压环3、钢丝4、横拖板5、纵拖板6、齿条刀具7、螺杆8、机架若旋转螺杆8，改变齿条中线与半圆盘l中心o的距离，使齿条中线与刀具节线分离，如图2所示，此时齿条中线与被切齿轮分度圆分离xm，但刀具节线仍与被切齿轮分度圆相切，这样便能切制出变位齿轮。
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。
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。
五、实验结论通过本次实验，我们深入了解了渐开线齿轮的范成原理，并通过实际操作验证了其传动效果。
实验结果表明，渐开线齿轮的范成原理能够有效地实现齿轮的加工，并且传动效果良好。
这对于机械工程领域的齿轮传动设计与制造具有重要的意义。
六、实验心得通过本次实验，我对渐开线齿轮的范成原理有了更深入的了解。
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。
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。
齿轮范成实验
齿轮范成实验齿轮范成实验可用于研究齿轮的变形和磨损等问题，能够帮助设计师提高齿轮的可靠性和寿命。
本文将介绍齿轮范成实验的基本原理、实验过程和结果分析，以便读者深入了解齿轮工程学领域的知识。
1.实验目的本次实验旨在验证不同型号的渐开线齿轮的范成过程中的变形规律和磨损情况，以及探究齿轮材料的特性对其性能表现的影响。
2.实验原理2.1 齿轮范成过程齿轮范成是指将一定的齿轮形状和尺寸通过切削、磨削等加工工艺方式制造到齿轮上。
将母齿轮压在齿轮之间，使它们的齿相连，然后将母齿轮作为直线导轨参考，利用滚子齿轮或夹紧爪的导向作用，使被加工齿轮沿着母齿轮齿面转动，与母齿轮相互啮合，完成范成过程。
2.2 渐开线齿轮的特点渐开线齿轮是应用广泛的齿轮类型之一，其具有以下特点：（1）圆弧齿形合理，使得啮合过程中齿间载荷分布和啮合时的平稳度较高；（2）一次啮合时能够传递高扭矩和高负载条件下的动力；（3）在工况条件下，齿轮表面易于受到磨损和疲劳损伤。
3.实验步骤3.1 实验器材（1）渐开线齿轮（Z=30， m=2，ρa=20，αn=20°）；（3）范成台；（4）数字千分尺；（5）显微镜。
（1）根据实验器材，制定实验计划，并对实验所需装备进行检查；（2）根据实验手册，对实验装置和仪器进行调节和校准，确保实验的准确性和可重复性；（3）将母齿轮和被测装置相互压合，通过范成台实现啮合；（4）启动实验仪器，记录范成过程的变形和磨损情况，如齿花、齿根、侧隙等参数；（5）测量被测试齿轮的齿轮轴向和径向距离并记录；（6）停止装置操作，取下齿轮，用显微镜或数字千分尺对齿面周长、齿距、齿厚等进行测量。
4.实验结果分析本次实验采用渐开线齿轮进行范成实验，通过对变形和磨损情况的记录和测量，得到了较为准确的数据。
实验结果显示，齿轮在范成过程中会产生一定的变形，但总体来说，其变形不会过大，磨损程度也较为合理。
齿轮的轴向距离和径向距离在不同的范成速度下均有所变化，不同材料的齿轮也会产生不同的表现，需要在实际工程中加以考虑。