实训二渐开线齿廓的展成原理(2学时)

实训二渐开线齿廓的展成原理（2学时）

【实训目的】

1. 掌握用展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. 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

【实训内容】

1. 用渐开线展成仪模拟展成加工过程，先后“切制”（绘制）出标准齿轮齿廓和变位齿轮齿廓，在图纸上要绘制2～3个完整的齿形；

2. 观察根切现象；

3. 观察、分析、比较标准齿轮和变位齿轮的齿形特点。

【实训设备和工具】

1. 齿轮展成仪（包括渐开线标准齿形样板）；

2. 圆规（自备）；

3. 三角板（自备）；

4. 铅笔（自备）；

5. 剪刀（自备）；

6. 绘图纸（自备）。

【实训原理和步骤】

原理：

展成法是根据一对渐开线齿轮（或齿轮与齿条）相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切制齿轮的一种方法。如果把其中的一个齿轮（或齿条）作成刀具，另一个当作齿坯，使两者做纯滚动，则在各个瞬时所画刀刃位置的包络线，便在齿坯上形成了渐开线齿廓。为了能清楚的观察到刀刃相对齿坯的各个位置形成包络线的过程，通常用齿轮展成仪进行展成实验。

齿轮展成仪的结构形式较多,如刀具与齿坯间的传动方式有磨擦传动、钢丝绳传动和齿轮齿条啮合传动等，但基本原理是保证刀具与齿坯作纯滚动，这一点是相同的。

钢丝绳传动的齿轮展成仪，其结构如实验图所示，绘图纸表示齿坯，固接在托盘1上，齿条刀具2安装在溜板4的径向导槽中，它可上下调节，用锁紧螺母5固定。溜板4安装在机架3的水平导槽中，齿条刀具2可随4作水平移动。钢丝7将托盘1和齿条刀具2联系起来，钢丝圆弧代表被加工齿轮的分度圆，它与刀具节线E两者作纯滚动。在实验图中，刀具中线与节线E重合。通过调节齿条刀具相对齿坯的径向位置，可以展成出标准齿轮和变位齿轮的齿廓。

步骤：

图1—1 齿轮展成仪的结构

1—托盘；2—齿条刀具；3—机架；4—溜板；5—锁紧螺母；

6—螺钉；7—钢丝；8—定位销；9—压板；10—紧锁螺母；11半圆盘

1、计算齿轮参数

在绘图纸上按照指导教师给出的齿轮参数，计算并绘出标准齿轮的齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆和变位齿轮的齿根圆、齿顶圆（变位系数x值由指导教师给出或者按不根切的最小变位系数确定）。用剪刀沿比齿顶圆稍大一些的圆周剪下得到齿坯。

2、绘制标准齿轮齿廓（如图1—1所示）

(1) 将齿坯安装在托盘1上，注意两者圆心重合；

(2) 调整齿条刀具2的径向位置，使刀具中线与齿坯分度圆相切；

(3) 将齿条刀具推至左（或右）极限位置，用铅笔在齿坯上画出齿条刀具的齿廓线，然后向右（或左）移动齿条刀具，每次移动约3mm~5mm,并且画一次刀具

齿廓线，直到绘出2~3个完整的齿廓为止。这些齿廓的包络线即为标准渐开线齿轮的齿廓，如图1—2所示。

3、观察根切现象。

4、绘制变位齿轮齿廓

图1—2 标准渐开线齿轮的齿廓

(1) 将齿坯相对齿条刀具转动120°重新安装齿坯；

(2) 调整齿条刀具2的径向位置，使齿条刀具中线相对于绘制标准齿轮时的位置后移xm距离（正变位）或前移xm的距离（负变位）；

(3) 按绘制标准齿轮齿廓的步骤，绘出有2~3个完整齿的变位齿轮齿廓。如图1—3所示为正变位齿轮齿廓；

(4) 观察绘出的齿廓并与标准渐开线齿轮的齿廓作对照和分析。

图1—3 正变位齿轮齿廓