齿轮范成法讲义加工原理
齿轮加工
齿轮范成法加工原理齿轮范成法加工原理范成法: 是利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时，两轮齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的方法。
它又称为包络法、展成法，是目前齿轮加工中最常用的一种切削加工方法。
那么，它的基本原理是什么?一对齿轮作无侧隙啮合传动时，共存在四个基本因素：两个几何因素(两轮的渐开线齿廓);两个运动因素(两轮的角速度和)。
在这四个因素中，只要给定其中任何三个因素，就能获得第四个因素。
一对齿轮啮合传动时，给定的是哪三个因素?获得的第四个因素是什么?齿轮刀具加工齿轮时，是已知两个运动因素(利用机床传动系统人为地使刀具与轮坯按的关系运动)和一个几何因素(刀具的齿廓)，通过包络，得到第四个因素---轮坯上的齿廓。
1、齿轮插刀插齿齿轮插刀是一个齿数为 zc的具有刀刃的外齿轮，用它可加工出模数、压力角与插刀相同而齿数为 z 的齿轮。
在切削过程中, 齿轮插刀与轮坯之间的相对运动有以下四个：1)范成运动:相当于一对齿轮的啮合运动，为加工出所需齿数z，齿轮插刀与轮坯必须以定传动比转动，这是加工齿轮的主运动。
2)切削运动:为了将齿槽部分的材料切去，齿轮插刀需要沿轮坯轴线方向作往复运动。
3)进给运动:为了切出轮齿的高度，齿轮插刀需要向着轮坯方向移动。
4)让刀运动:为避免齿轮插刀向上运动时，擦伤已形成的齿面，轮坯需要沿径向作微量运动，在齿轮插刀向下切削到轮坯前又恢复到原来的位置。
优点：用同一把刀具可加工出m、均相同而齿数不同的所有齿轮。
不仅可加工外齿轮还可以插齿加工内齿轮。
2、齿条插刀插齿齿条插刀切削齿轮时，齿轮插刀与轮坯之间的相对运动也有四个：范成运动: 相当于齿轮与齿条的啮合运动，为加工出所需齿数z，齿条插刀的移动速度与轮坯转动的角速度间的关系应为：切削运动、进给运动和让刀运动均与齿轮插刀插齿的相应运动相同。
优点：由于齿条插刀的齿廓为直线，所以，刀具制造精度较高。
共同的缺点：用以上两种齿轮刀具加工齿轮，它们的切削运动都是不连续的，生产率不高，因此在目前生产中广泛采用齿轮滚刀来加工齿轮。
齿轮加工范成法
原理和方法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齿轮的，加工时，其中一轮为刀具，另一轮为齿坯，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。
这样所制作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各个位置形成的包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯于刀具之间的传动过程，并用笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
范成仪所用的模型为齿条插刀，仪器构造如图3－1所示：圆盘1绕其固定的轴心0转动，在圆盘的周缘刻有凹槽，凹槽内绕有钢丝。
钢丝2绕在凹槽内以后，其中心线形成的圆应等于被加工齿轮的分度圆。
钢丝分别固定在半圆盘及拖板上的a 、b、c、d处。
纵拖板3可在机架上4沿水平方向左右移动，同时由于钢丝2使半圆盘亦相应地向左或右转动。
形成齿条和齿轮的啮合运动。
在衡拖板上装有刀具6的衡拖板5，转动螺旋8可使相对衡拖板沿垂直方向移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。
1—半圆盘 2—钢丝 3—纵拖板 4—机架5—衡拖板 6—齿条刀具 7—压环 8—纵杆图3-1齿条插刀的参数为：压力角＝20°，当m＝25mm时＝＝8最大位移量为＋20、－5。
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（或者使刀具的齿顶与齿轮的齿根相切）；当切制变位齿轮时，应重新调整刀具中线的位置，其变位值xm可用尺量出，则齿条即与齿轮的分度圆相切，这样切出的齿轮就是变位齿轮。
下面是实验时所用的公式：基圆直径： d=d`cos齿轮分度圆直径： d=mz齿轮齿顶圆直径： d=d+2(h+ )m 齿轮齿根圆直径： d=d-2((h+c-)m齿轮分度圆上的齿后：s=+2m式中x为变位系数，其值应满足如下关系：x≥h当h＝1 ＝20°时，＝17∵≥则齿条的径向移动距离为m。
范成法讲义
实验二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的基本原理，观察渐开线齿轮齿廓曲线的形成过程。
2．了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用径向变位避免根切的方法。
3．分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。
二、实验内容本实验所用的范成仪有三种规格；齿轮的压力角α=20º；齿顶高系数h*a=1；顶隙系数c*=0.25；但齿数z与模数m不同，它们分别是：A、m=20 Z=10；B、m=15 Z=10；C、m=16 Z=17。
每个同学只用其中一种范成仪。
实验时每个同学须完成以下内容：1．范成标准齿轮使用A、B两种范成仪的学生可看到所范成的齿廓有明显的根切现象，其原因这是齿数Z=10，少于不根切的最少齿数Zmin，范成时刀具的齿顶线超过啮合极限点N，而产生根切。
使用C种范成仪的学生所范成的齿廓没有根切现象，这是因为所范成的齿轮的齿数Z=17=Z min，范成时刀具的齿顶线通过N点，因而没有根切。
2．范成变位齿轮使用A、B两种范成仪的学生范成变位系数X=0.5的正变位齿轮，其齿廓没有根切现象。
这是因为在Z=10时不根切的最小变位系数而实验所用的变位系数x=0.5，x>x min。
因此把刀具由加工标准齿轮的位置远离轮心平移xm距离后，刀具的齿顶线就低于N点，因而根切消除。
使用C种范成仪的学生范成变位系数x=-0.5的负变位齿轮，其齿廓有根切现象。
这是因为在范成Z=17的标准齿轮时刀具的齿顶通过N点，而将刀具向轮心平移xm距离，刀具的齿顶线超过N点，因而产生根切。
三、实验设备和工具1．齿轮范成仪(每人一台)。
2．铅笔、橡皮、剪刀、A3纸两张(学生自备)。
齿轮范成仪的结构及使用方法：实验所用的范成仪有三种规格，它们的结构原理相同，仅介绍一种。
范成仪结构如图3—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，移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。
范成法切齿原理
范成法切齿原理齿轮加工方法很多，以切削加工方法最为常用。
范成法是利用一对齿轮啮合原理切削加工齿廓的。
如图所示，假设将标准齿条作为刀具，另一齿轮为被切齿轮毛坯。
当刀具以v=rω作等速移动，齿轮毛坯以ω作等速转动时，刀具齿廓就能切出被加工齿轮的齿廓。
标准齿条型刀具的齿形它与标准齿条基本相同，只是齿顶增加了c*m的高度，目的是为了切出被切齿轮的径向间隙。
因齿条刀的分度线等分其齿高，故又称为中线。
刀顶线与直线齿廓之间的过渡处不是直线，而是以半径为ρ的圆角刀刃。
它不能切出渐开线齿廓，只能切出齿根部分的过渡曲线。
刀顶线是用来切制被切齿轮齿根圆的。
齿条刀切齿的工作原理图2．标准齿轮的切制如图所示，齿条刀中线与齿轮坯分度圆相切并作纯滚动。
因为刀具中线上的齿厚等于齿槽宽，所以被切齿轮齿槽宽等于齿厚，即e=s。
此外，由于分度圆与中线相切，则齿根高等于齿条刀顶线至分度圆的距离(ha*+c*)m。
因为齿轮坯的齿顶圆是预先已按标准齿轮的齿顶圆直径加工好了的，故其齿顶高等于ha*m，这样切出的齿轮是标准齿轮。
3．变位齿轮的切制变位齿轮: 当齿条刀中线不与齿轮坯分度圆相切，而是相距（相割或相离）xm时，如图（a）、（c）所示的位置。
刀具的移动速度v=rω时，此时平行于刀具中线的一条直线（节线）与轮坯的分度圆相切并作纯滚动，这种改变刀具位置，使中线距离轮坯分度圆为xm时，加工出的齿轮称为变位齿轮，x称为变位系数。
距离xm为齿条中线由切制标准齿轮的位置沿轮坯径向离开或靠近齿轮坯中心所移动的距离，称为径向变位量（简称变位量），△=xm正变位齿条刀中线远离齿轮中心，变位系数取正值(x>0)，称为正变位，所切出的齿轮称为正变位齿轮，负变位齿条刀中线靠近齿轮中心，变位系数取负值(x<0)，称为负变位，所切出的齿轮称为负变位齿轮。
2变位齿轮用同一把齿条刀切出齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮及负变位齿轮。
它们的模数、压力角、分度圆、齿距及基圆等均相同。
范成法加工齿轮
一、范成法生成齿廓的原理范成法加工齿轮是利用一对齿轮互相啮合时，其齿廓互为包络线的原理加工齿轮的一种方法。
在用范成法加工齿轮时，齿条刀作切削运动，同时又和轮坯作范成运动，相当于齿条和齿轮的啮合运动。
整个加工过程，齿轮轮坯的节圆与齿条刀的节线相切，并始终作纯滚动，即齿条刀节线在齿轮节圆上滚过的长度等于齿轮节圆上被滚过的圆弧长度，齿条刀直线齿廓的运动轨迹形成的包络线即为齿轮齿廓。
根据相对运动原理，我们可以假设齿轮固定不动，那么范成运动就可以看成是齿条刀以一定角速度ω绕齿轮圆心O 的转动和以一定速度V沿其节线方向的移动的合成。
由此，我们想到用Pro/E 中的阵列等命令来模拟范成法创建齿轮齿廓。
二、用Pro/E 模拟范成法创建渐开线齿廓的步骤1、 点击Pro/E 界面中的拉伸按钮，在草绘中用命令绘制齿轮的分度圆，其半径为R 。
2、点击基准轴创建按钮，经过第1步建立的圆柱面创建基准轴。
3、点击草绘工具按钮，绘制一个与被加工齿轮相同模数和压力角的标准齿条刀。
要求齿条刀分度圆与齿轮的分度线相切，如图1所示。
图14、点击拉伸按钮 ，再点击去除材料按钮，选用第3步所建立的齿条截面来去除材料。
5、将第3步和第4步建立的特征成组。
6、选择第5步建立的组，点击复制按钮，再点击选择性粘贴按钮，勾选“对副本应用移动/旋转变换(A)”，确定后点击变换，再在移动列表中创建一个旋转和一个移动。
旋转的参考选用第2步建立轴，值为θ（单位为弧度）。
移动的参考选用第3步建立的齿条的最上一段（图2中的粗线部分），其移动的值为R*θ。
图27、选择第6步建立的移动复制特征，点击阵列按钮，再点击尺寸，在方向1栏中创建2个项目，选取第6步建立的旋转和移动的两个尺寸作为参考尺寸。
旋转的参考尺寸的增量为θ，移动的参考尺寸的增量为R*θ，其阵列的个数为2π/θ。
以上就是用Pro/E 模拟范成法创建渐开线齿廓的过程，图3(a)所示的是用该方法创建的模数=5，齿数=12的齿轮的渐开线齿廓。
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。
4.齿轮范成法加工实验
实验四齿轮范成法加工实验一、实验目的1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理；2.了解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、实验概述1.实验原理范成法是利用齿廓啮合的基本定律来切制齿廓的，一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线。
加工时，其中一齿轮（或齿条）为刀具，另一轮为轮坯，两者作相对运动，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，最后轮坯上被加工出来的轮廓就是刀具在各个位置的包络线，其过程与无齿侧间隙啮合传动类似。
借助齿轮范成仪，可以清楚地了解齿廓形成的过程。
2.齿轮范成仪结构图4-1齿轮范成仪结构3. 自备工具卡纸（A4）、圆规、三角尺、剪刀、铅笔三、 实验内容及步骤1.齿轮坯的准备用A4大小的卡纸准备两只齿轮坯，基本参数如下模数：m=20 mm ；齿数：z=10；压力角：20α︒=；齿顶高系数*a h =1；顶隙系数*c =0.25。
一只齿轮用来切制标准齿轮，剪出半圆毛坯纸，计算其齿顶圆半径、齿根圆半径、分度圆半径、基圆半径并绘出上述四圆，剪成略大于齿顶圆的大半圆齿轮坯。
另一只齿轮用来切制变位齿轮，变位系数x 按不发生根切的条件x *min min ()/a h Z Z Z ≥-选取，但不宜选过大。
暂设齿顶高变动系数δ=0，计算出上述四圆的半径，并剪成齿轮坯。
2.齿轮坯的安装取下范成仪上的压板，按压板上螺钉孔的位置，在齿轮坯上开三个小孔，将齿轮坯中心对准范成仪的中心，用压板压紧轮坯。
利用元宝螺帽调整齿条刀具（齿板）离齿轮坯中心的距离，使齿条刀具左右移动时，刀具的顶端均能与齿轮坯齿根圆相切。
安装变位齿轮时需要重新调整。
3.范成齿廓先将齿条刀具移到左端，使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的齿顶圆（注意为了防止脱线，不要让齿轮坯中心线的倾斜度超过90度），自左端向右移动齿条工具，每隔约2-3mm ，在毛坯纸上画出齿条刀具的轮廓线，注意画线时不要漏线，直到刀具的左端移进中线为止，这时便范成出3个完整的齿形4.换上另一齿坯，重复步骤2和3，完成变位齿轮齿廓的范成（注意齿板向上移是负变位，向下移是正变位）。
简范成法加工齿轮的原理
简范成法加工齿轮的原理加工齿轮是通过机械方式将齿轮预定的外径、模数和齿数等几何参数加工到工件上的过程。
它是一种重要的机械加工工艺，在各种机械传动装置中起到了重要的作用。
下面将详细介绍加工齿轮的原理。
首先，加工齿轮的原理之一是根据齿轮的几何参数进行设计。
齿轮设计的基本参数包括模数、齿数、压力角、啮合角等。
这些参数是根据传动装置所要求的传动比、工作转速、承载能力等来确定的。
齿轮设计的目的是保证齿轮在传动过程中的可靠性、效率和寿命。
其次，加工齿轮的原理之二是通过加工工艺流程将齿轮的几何参数加工到工件上。
常见的加工工艺包括滚削、铣削、车削、磨削等。
这些工艺可以分为两类：一类是从齿廓形状入手进行加工，如滚削和铣削；另一类是从齿底进行加工，如车削和磨削。
加工齿轮的关键是保证齿轮的模数、齿高、啮合间隙等几何参数与设计要求相符合。
第三，加工齿轮的原理之三是根据齿轮的材料和硬度进行热处理。
热处理可以提高齿轮的硬度和耐磨性，提高其使用寿命。
常见的热处理方法有淬火、回火、渗碳等。
热处理后的齿轮需要进行进一步的机械加工，如研磨和修整，以保证齿轮的精度和表面质量。
第四，加工齿轮的原理之四是进行齿轮的装配和调试。
齿轮的装配是将齿轮与其他传动零件进行组合，并采取适当的间隙和啮合条件，以确保齿轮传动的精度和平稳性。
调试是通过调整齿轮的相对位置和啮合条件，使其工作在设计要求范围内。
最后，加工齿轮的原理之五是根据齿轮的应用要求进行表面处理。
表面处理可以提高齿轮的抗疲劳性和耐蚀性，提高齿轮传动的可靠性和寿命。
常见的表面处理方法包括镀铬、磷酸盐化、氮化等。
总的来说，加工齿轮的原理是根据齿轮的设计要求，通过加工工艺流程将几何参数加工到工件上，并通过热处理、装配和调试等过程确保齿轮的性能和质量。
加工齿轮是一项复杂的工艺，需要高精度的加工设备和严密的工艺控制，以满足各种传动装置的要求。
齿轮范成法加工原理
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
渐开线齿轮范成原理ppt课件
三、原理和示例
实验原理： 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 工时其中一齿轮为刀具，另一齿轮为轮坯。 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。这样制得的齿轮 的齿廓就是刀具刀刃在各个位置上的曲线族 的包络线。若用渐开线作为刀具齿廓，则其 包络线亦必为渐开线。 如插齿加工。
5．使刀具接近轮坯中心，负距离，又绘出齿廓，观察齿廓形状， 看有无根切现象。
6．比较所得的标准齿轮和变位齿轮的齿厚、齿间距、周节、齿顶 厚、基圆齿厚、齿根圆、齿顶圆、分度圆和基圆的相对变化特点。
七．思考题
1．齿轮与齿条啮合时，若中心距改变，则齿 轮的节圆有何变化？为什么？
2．根切现象发生在基圆之外还是基圆之内？
3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意 什么？
齿轮的范成实验
七．思考题
1．齿轮与齿条啮合时，若中心距改变，则齿轮的节圆 有何变化？为什么？
2．根切现象发生在基圆之外还是基圆之内？
3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意什么？
机械工程实验教学中心
渐开线齿轮范成原理
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 如何用移距修正法避免根切；
• 3、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
二．实验内容
用范成仪在圆形图纸上（预先画好分度 圆、齿顶圆、齿跟圆，并画成三等分）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。分别在每一部分内画出标准齿轮，正变 位齿轮和负变位齿轮，以作分析比较。
三、原理和示例
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。
齿轮范成法加工原理
齿轮范成法基本原理
齿轮范成法的基本原理是通过将金属材料压入齿轮范模具中，使其变形成齿轮形状。材料在模具中的凹槽中流 动，获得所需的齿轮轮廓。这种方法具有高效、精确和可控的特点。
齿轮范成法的加工步骤
1
准备工作
选择适当的齿轮范模具和金属材料，并准备加工所需的设备和工具。
2
材料预处理
对金属材料进行热处理、表面处理等预处理工作，以提高齿轮的耐磨性和强度。
齿轮范成法加工原理
齿轮范成法是一种先进的齿轮加工方法，采用先进的机械和工艺技术。本文 将介绍齿轮范成法的基本原理和应用，展示其在制造业中的重要性和潜力。
齿轮范成法概述
齿轮范成法是一种现代化的齿轮制造方法，通过使用定制的齿轮范模具，将金属材料变形成齿轮形状。这种方 法可以高效地生产出精密的齿轮，用于各种工业应用。
机械制造
在机械制造领域，齿轮范成法可 用于生产各种精密齿轮，满足不 同机械装置的要求。
航空航天
在航空的齿轮。
总结和展望
齿轮范成法是一种现代化、高效、精确的齿轮制造方法，具有广泛的应用领 域。未来，随着科技的不断进步，齿轮范成法将继续发展，并在各个行业中 发挥更重要的作用。
3
加热和变形
将金属材料加热至高温，然后用机械力将其压入齿轮范模具中，使其变形成齿轮形状。
4
冷却和后处理
对变形后的齿轮进行冷却和后处理，以提高其强度和精度。
齿轮范成法加工的优势
高精度
齿轮范成法可以生产出高精度的齿轮，满足各 种应用的要求。
材料节约
齿轮范成法可以最大限度地利用金属材料，减 少浪费。
高效性
这种加工方法具有高效性，能够快速生产大批 量的齿轮。
适用性广
齿轮范成法适用于各种不同类型和尺寸的齿轮， 具有广泛的应用领域。
机械设计基础齿轮范成法加工原理PPT课件
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
提问与解答环节
Questions and answers
324324
添加
添加
添加 标题
标题
标题
添加
标题
此处结束语
点击此处添加段落文本 . 您的内容打在这里，或通过 复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字
324324
感谢聆听
The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
324324
齿廓曲线的包络过程
设计设：计潘：存潘云存云
齿轮范成法加工原理
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作者：钟守炎教授 Esc返回
按ESC返回,
齿轮范成法加工原理知识讲解
齿轮范成法加工原理齿轮范成法加工原理•本文介绍齿轮范成法加工原理范成法: 是利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时，两轮齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的方法。
它又称为包络法、展成法，是目前齿轮加工中最常用的一种切削加工方法。
那么，它的基本原理是什么?一对齿轮作无侧隙啮合传动时，共存在四个基本因素：两个几何因素(两轮的渐开线齿廓);两个运动因素(两轮的角速度和)。
在这四个因素中，只要给定其中任何三个因素，就能获得第四个因素。
一对齿轮啮合传动时，给定的是哪三个因素?获得的第四个因素是什么?齿轮刀具加工齿轮时，是已知两个运动因素(利用机床传动系统人为地使刀具与轮坯按的关系运动)和一个几何因素(刀具的齿廓)，通过包络，得到第四个因素---轮坯上的齿廓。
1、齿轮插刀插齿齿轮插刀是一个齿数为 zc的具有刀刃的外齿轮，用它可加工出模数、压力角与插刀相同而齿数为 z 的齿轮。
在切削过程中, 齿轮插刀与轮坯之间的相对运动有以下四个：1)范成运动:相当于一对齿轮的啮合运动，为加工出所需齿数z，齿轮插刀与轮坯必须以定传动比转动，这是加工齿轮的主运动。
2)切削运动:为了将齿槽部分的材料切去，齿轮插刀需要沿轮坯轴线方向作往复运动。
3)进给运动:为了切出轮齿的高度，齿轮插刀需要向着轮坯方向移动。
4)让刀运动:为避免齿轮插刀向上运动时，擦伤已形成的齿面，轮坯需要沿径向作微量运动，在齿轮插刀向下切削到轮坯前又恢复到原来的位置。
优点：用同一把刀具可加工出m、均相同而齿数不同的所有齿轮。
不仅可加工外齿轮还可以插齿加工内齿轮。
2、齿条插刀插齿齿条插刀切削齿轮时，齿轮插刀与轮坯之间的相对运动也有四个：范成运动: 相当于齿轮与齿条的啮合运动，为加工出所需齿数z，齿条插刀的移动速度与轮坯转动的角速度间的关系应为：切削运动、进给运动和让刀运动均与齿轮插刀插齿的相应运动相同。
优点：由于齿条插刀的齿廓为直线，所以，刀具制造精度较高。
共同的缺点：用以上两种齿轮刀具加工齿轮，它们的切削运动都是不连续的，生产率不高，因此在目前生产中广泛采用齿轮滚刀来加工齿轮。
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。
齿轮范成法加工原理
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 21
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 22
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 25
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 26
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 64
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 65
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 23
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 24
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
2021/3/8
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 Esc返回 49
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键