實驗三 齒輪范成加工實驗

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1、實驗三齒輪范成加工實驗一、實驗?zāi)康?、掌握用范成法切制漸開線齒廓的基本原理，觀察齒廓的形成過程；2、了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法；3、分析比較標準齒輪和變位齒輪的異同點。二、設(shè)備和工具1、齒輪范成儀；2、繪圖紙兩張（自備）尺寸：350*280（mm）、220*220（mm），并按實驗步驟1，在實驗前預(yù)先剪制成圖2所示形狀；3、三角板、鉛筆（自備）。三、實驗原理和方法范成法是利用一對齒輪齒條互相嚙合時，其共軛齒廓是互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪的。加工時齒條為刀具，另一齒輪為輪坯，它們按固定的速比傳動，完全和一對真實的齒輪齒條互相嚙合傳動一樣，同時刀具還沿輪坯的軸向作切削運

2、動。這樣制成的齒輪齒廓就是刀具刀刃在輪坯上留下的各位置的包絡(luò)線。若用斜直線作為刀具齒廓，則其包絡(luò)線必為漸開線。由于在實際加工時，看不到刀刃在各個位置形成包絡(luò)線的過程，故通過齒輪范成儀來實現(xiàn)輪坯與刀具間的傳動，并用鉛筆將刀刃的各個位置記錄在輪坯紙上，這樣我們就能清楚地觀察到齒輪范成加工的過程。范成儀所用的刀具模型為齒條插刀，儀器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1齒輪范成儀圓盤5繞固定軸心轉(zhuǎn)動，其中半圓4或圓盤5為被加工齒輪的分度圓；用嚙合拉緊手柄控制分度圓4或分度圓5使其與嚙合溜板壓緊。當嚙合溜板在機架上沿水平方向移動時，靠摩擦力帶動圓盤5繞固定軸心轉(zhuǎn)動。在嚙合溜板（也叫縱拖板）上裝有另一帶刀具2的變

3、位溜板3（即橫拖板），轉(zhuǎn)動變位調(diào)節(jié)旋鈕13可使其相對于嚙合溜板沿垂直方向移動，從而可調(diào)節(jié)刀具中線至輪坯中心的距離。齒條刀具的參數(shù)為：壓力角：α=20o模數(shù)：m=18mm齒頂高系數(shù)：徑向間隙系數(shù)：被加工齒輪的分度圓半徑：()()四、實驗步驟1、根據(jù)給定的刀具參數(shù)、、、和被加工齒輪的齒數(shù)（已由代表兩個被加工齒輪的分度圓半徑的齒輪范成儀圓盤半徑和所規(guī)定），計算兩個被加工的標準齒輪的基圓、齒根圓及齒頂圓的半徑、和的值。將z=17齒輪的上述四個圓的半圓畫在紙上，又將z=9齒輪的四個圓的半圓畫在另一半紙上，將紙上多余部分剪去，作為被加工齒輪輪坯，如圖2所示。圖2輪坯形狀計算加工z=9的齒輪不根切所要

4、求的最小移距及最小移距量，并以此最小移距作為變位齒輪的移距數(shù)值，按零傳動計算該變位齒輪的齒根圓半徑及齒頂圓半徑，并將此變位齒輪的分度圓、基圓、齒根圓及齒頂圓畫在另一張繪圖紙上，將超出變位齒輪齒頂圓的部分圖紙剪去，所得圖紙作為被加工的齒數(shù)z=9的變位齒輪的齒坯。2、將代表z=17的輪坯的圖紙放在刀具2和壓板8的下面，對準中心后旋入螺釘7壓緊輪坯紙。3、調(diào)節(jié)刀具中線（放松旋緊旋鈕10，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕13使到0刻度）使之與被加工齒輪的分度圓相切，或調(diào)節(jié)刀具的齒頂線，使之與齒輪的齒根圓相切。此時刀具處在切制標準齒輪的位置上。4、開始“切制”齒廓時，轉(zhuǎn)動分度圓到一邊，并移動嚙合溜板12到一端（使齒條

5、刀具的齒廓退出標準輪坯的齒頂圓）。轉(zhuǎn)動手柄12使分度圓與嚙合溜板壓緊，然后向另一端移動嚙合溜板，當齒條刀具切入輪坯時，每移動一個不大的距離，就在代表輪坯的圖紙上用鉛筆描下刀具刀刃位置，直到形成1-2個完整輪齒為止。此時注意輪坯上齒廓的形成過程。畫完z=17的標準齒輪后，再畫z=9的標準齒輪，檢查所繪得的漸開線齒輪，有無根切現(xiàn)象，如有根切分析其原因（或觀察刀具的齒頂線是否超過極限嚙合點以判斷有無根切）。5、調(diào)整刀具，即放松鎖緊旋鈕10，轉(zhuǎn)動變位量調(diào)節(jié)旋鈕13，使刀具遠離輪胚中心，直到刀具齒頂線與的變位齒輪的齒根圓相切為止。再用同樣方法“切制”和檢查的變位齒輪的齒廓。觀察有無根切現(xiàn)象。五、思

6、考題1、根切對齒輪傳動有何影響？2、齒條刀具切制齒輪時，什么情況下會出現(xiàn)根切，如何避免？3、齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于？齒輪范成加工實驗報告一、齒條刀具參數(shù)模數(shù)壓力角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)二、標準齒輪幾何尺寸名稱符號計算公式計算結(jié)果齒輪4齒輪5齒數(shù)分度圓半徑基圓半徑齒頂圓半徑齒根圓半徑三、變位齒輪幾何尺寸名稱符號計算公式計算結(jié)果齒數(shù)不根切最小移距系數(shù)不根切最小移距系量分度圓半徑基圓半徑齒頂圓半徑齒根圓半徑四、變位齒輪與標準齒輪尺寸參數(shù)比較（定性比較）正變位負變位五、范成實驗齒廓圖在范成實驗齒廓圖中標注出、、、、、、等參數(shù)尺寸貼在本欄目下與實驗報告一起交指導(dǎo)老師批閱。