范成实验
齿轮范成实验_2
实验二齿轮范成原理实验—、实验目的1.掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理, 观察齿廓曲线的形成过程；2、了解根切现象和齿顶变尖现象。
掌握用移距修正法避免根切的方法, 建立变位齿轮的基本概念。
二、设备与工具1.齿轮范成仪、范成纸2.直尺、铅笔（自备）现有齿轮范成仪的基本参数分别为:m=10mm, α= 20°, ha* =1, c*=0.25；被加工齿轮的齿数m=10mm, z=20；α = 20°, ha* =1, c*=0.25；d = mz=200mm的标准齿轮, X=0.5的正变位齿轮, X=-0.5的负变位齿轮1.基体2.齿条刀3.变位溜板4.17齿分度圆5.9齿分度圆6.转盘 7、9齿基圆 8、变位溜板锁紧旋钮9、啮合溜板 10、啮合拉紧手柄 11.变化量调节旋钮图1（a）1.基体2.齿条刀3.圆盘4.8齿分度圆5.纯滚动节线 6、齿条锁紧螺钉 7、变位量调节螺丝图1（b）2.同学自备: 圆规、三角板、铅笔、橡皮、计算工具等。
三、原理和方法范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。
实验时, 图1(a)或(b)中齿条2代表切削刀具, 安装在啮合溜板9上。
啮合溜板与被加工齿轮的分度圆作纯滚动。
这样, 刀具刀刃各位置的包络线必为被加工齿轮的齿廓。
由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆直径无穷大的渐开线）, 包络出的齿廓必为渐开线。
当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切作纯滚动时, 所加工齿轮的为标准齿轮；如果是齿条非中线的另—条节线与分度圆相切作纯滚动时, 所加工的齿轮为变位齿轮。
四、实验步骤（一）绘制标准齿轮1.查看范成仪基本参数（m, α, ha*, c*, z）。
按此参数计算出被加工的标准齿轮分度圆直径d、顶圆直径da、根圆直径df及基圆直径db, 并画在绘图纸上。
2、将绘图纸夹在转盘上, 调节旋钮使齿条刀的中线与被切齿轮分度圆相切（也可调整齿条刀的顶线与被切齿轮的根圆相切）。
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。
新齿轮范成实验报告
齿轮范成实验实验指导书及实验报告（设计基础）班级姓名时间学号一、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。
二、设备和工具1.CJDJ—型齿轮范成仪；2、圆规、三角板、绘图纸、剪刀、两支不同颜色的铅笔或圆珠笔, 计算器（学生自备）三、试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齿轮的一种方法。
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, 完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形成的过程。
齿轮范成仪所用刀具模型为齿条插刀, 仪器构造如图:零件1可绕其芯轴O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、齿轮的啮合带动零件1转动, 在横拖板上通过螺钉固定了两个齿条刀具模型3、4, 齿条插刀的参数为：压力角α＝20°；齿顶高系数ha*＝1；径向间隙系数C*＝0.25；模数m ＝20、模数m ＝8, 圆盘芯轴直径＝35mm。
四、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.调节刀具中线,使其与被加工齿轮分度圆相切, 刀具处于切制标准齿轮时的安装位置上；4.“切制”齿廓时, 先把刀具移向一端, 使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的齿顶圆, 然后每当刀具向另一端移动大约2mm时, 即在代表轮坯的图纸上用铅笔沿刀具轮廓描下其位置, 此时应注意铅笔的落笔方向必须始终保持一致, 直至形成一至两个完整的轮齿为止, 描画的过程中应注意齿廓形成过程；5、观察根切现象, 即观察刀具齿顶线是否超过被加工齿轮的啮合极限点；6、重新调整刀具, 即调整螺钉, 使刀具中线对准与分度圆相切的位置, 然后向下平行移动刀具, 移动距离为避免根切的最小变位量, 对好刀后, 再用与切制标准齿轮的同样方式移动横拖板, 加工变位齿轮。
齿轮范成试验
和分度圆相切的即为齿轮节线如图，齿条刀5可以在滑架上作 垂直于移动方向即远离或靠近齿轮中心O移动，因此当齿条 刀中线和分度圆相切时加工出是标准齿轮。当齿条刀的其它 分度线和分度圆相切时，加工的是变位齿轮。
四、实验步骤：
l、范成标准齿轮
⑴、将裁好的白纸用压环压在圆盘上，并注意尽可能使圆纸 中心和圆盘中心重合。
⑷、根据范成法出来的齿，以圆弧上三点定固心的办法找出
齿轮的转心，并适应调整之。用三角尺量得齿条周节P，并
计算其模数 m P /
进而算出齿轮齿数
z
分度圆直径 模数
d
d m
本范成仪 m 20, z 10,C* 0.25
r 从而计算出齿顶圆半径 ra ,齿根圆半径 rf ，基圆半径 b 及分度圆半径 r ，
⑵、调整齿条刀相对于滑架位置、使齿条刀刻尺基线对准滑尺 零线，然后用螺钉紧住。以保证刀具线和齿轮分度圆相切。
⑶、自左至右，将滑架沿底座导轨移动，每移2—3毫术．即用 削尖铅笔将齿条刀齿廓画在白纸上，相当于刀具范成齿轮坯一 次。这样继续不断移动滑架。刀具和齿坯还在不断地进行着范 成运动，刀具齿廓在范成运动中的各个位置相继地画在齿坯上。 这一系列刀具位置的包络线即齿坯轮齿的齿廓，直到范成出完 整的二至三个齿为至．并观察是否根切现象。
以齿轮圆心为中心在齿坯上一一画出上述各圆。
⑸、用三角落尺测量分度圆弦齿厚，齿顶圆弦齿厚、基圆弦 齿厚，记下并填入实验报告。
⑹、据渐开线齿轮任意圆齿厚公式，算得分度圆齿厚，
然后根据下面算式算出各圆弦齿厚：
Si
2ri
sin
S i 弦齿厚， Si 齿厚， ri 任意圆半径
Si ri
Байду номын сангаас
齿轮范成原理实验
齿轮范成原理实验
小齿轮旋转一周，大齿轮转动一圈，就是齿轮范成原理。
在我们日常生活中，这一现象无处不在。
那么，齿轮范成原理究竟是什么呢？
众所周知，在我们的日常生活中，齿轮是常见的。
最早的齿轮是用来代替牛马进行运输的。
后来，随着科学技术的发展和进步，各种机械、仪器、设备等都需要用到齿轮。
最早的时候，人们使用的是比较简单、粗糙的直齿锥齿轮；后来人们发现用直齿圆柱齿轮也能代替直齿圆柱齿轮，而且还能使它转动起来。
但是由于直齿圆柱齿轮在加工过程中存在着误差，所以齿廓不够光滑，导致了它不能正常地传递动力；后来人们又发明了齿形比较复杂、加工精度比较高的渐开线圆柱齿轮。
这样就可以解决直齿锥齿廓不光滑等问题，使直齿圆柱齿轮具有很高的传动精度和传递扭矩能力。
但是随着生产技术的进步和发展，渐开线圆柱齿轮也已经不能完全代替直齿圆柱齿轮了。
为了进一步提高渐开线圆柱齿轮传动的精度和可靠性，人们又发明了一种新的传动方式——范成传动。
—— 1 —1 —。
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。
范成实验
实验三齿轮范成加工实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的形成过程；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。
二、设备和工具1、齿轮范成仪；2、绘图纸两张（自备）尺寸：350*280（mm）、220*220（mm），并按实验步骤1，在实验前预先剪制成图2 所示形状；3、三角板、铅笔（自备）。
三、实验原理和方法范成法是利用一对齿轮齿条互相啮合时，其共轭齿廓是互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时齿条为刀具，另一齿轮为轮坯，它们按固定的速比传动，完全和一对真实的齿轮齿条互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样制成的齿轮齿廓就是刀具刀刃在轮坯上留下的各位置的包络线。
若用斜直线作为刀具齿廓，则其包络线必为渐开线。
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轮坯与刀具间的传动，并用铅笔将刀刃的各个位置记录在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成加工的过程。
范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的结构如图1所示。
图1 齿轮范成仪圆盘5绕固定轴心转动，其中半圆4或圆盘5为被加工齿轮的分度圆；用啮合拉紧手柄控制分度圆4或分度圆5使其与啮合溜板压紧。
当啮合溜板在机架上沿水平方向移动时，靠摩擦力带动圆盘5绕固定轴心转动。
在啮合溜板（也叫纵拖板）上装有另一带刀具2的变位溜板3（即横拖板），转动变位调节旋钮13可使其相对于啮合溜板沿垂直方向移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。
齿条刀具的参数为：压力角：α=20º 模 数：m=18mm齿顶高系数：1*=a h径向间隙系数：25.0*=c 被加工齿轮的分度圆半径：mm r 1534= (17183062===m r z ) mm r 815= (9181622===m r z ) 四、实验步骤1、 根据给定的刀具参数α、m 、*a h 、*c 和被加工齿轮的齿数（已由代表两个被加工齿轮的分度圆半径的齿轮范成仪圆盘半径4r 和5r 所规定），计算两个被加工的标准齿轮的基圆、齿根圆及齿顶圆的半径b r 、f r 和a r 的值。
渐开线圆柱直齿轮范成实验
3
讨论与改进
讨论实验的局限性，并提出改进方法和建议。
结论和展望
通过渐开线圆柱直齿轮范成实验，我们深入了解了齿轮制作的步骤和关键要点。未来，我们将继续探索齿轮设 计和制造的领域，提高齿轮性能和品质。
修磨和加工齿轮
对齿轮进行修磨和加工，确保几何形状和尺寸的 精度。
实验所需材料和工具清单
1 材料
1. 齿轮材料（如金属） 2. 润滑剂
2 工具
1. 数控机床 2. 制造和修磨工具 3. 实验设备
渐开线圆柱直齿轮范成的注意 事项
1. 在制作过程中要注意几何形状和尺寸的精确性。 2. 使用适当的润滑剂，确保齿轮的顺畅运转。 3. 在操作设备时，需严格遵守安全操作规程。
范成后的检查和测试
外观检查
对齿轮的外观进行检查，确保没 有明显的瑕疵和损坏。
齿轮测试
尺寸测量
通过齿轮测试设备进行性能测试， 检查其传递效率和噪音水平。
使用测量工具进行齿轮尺寸的精 确测量，确保符合设计要求。
结果分析和讨论
1
结果分析
分析实验结果，比较实际制作的齿轮与预期性能之间的差异。
2
问题识别
识别实验中出现的问题或挑战，并寻找解决方案。
渐开线圆柱直齿轮范成实 验
渐开线圆柱直齿轮范成实验是一项重要的工程实践，通过制作和测试渐开线 圆柱直齿轮，我们能够深入了解其背景与意义。
制作渐开线圆柱直齿轮的步骤
设计齿轮几何形状
根据需求和特定参数，确定齿轮的几何形状。
制造齿轮初型Leabharlann 使用加工设备和数控机床制造齿轮的初型。
选择材料和工具
根据设计需求，选择适当的材料和工具用于制作 齿轮。
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三、原理和示例
齿轮插刀
切 削 运 动
让刀运动
共轭齿廓互为包络线
ω0
范成运动
ω0
ω
ω
i=ω0 /ω=z/z0
四．实验设备
1．齿轮范成仪
m = 20 mm
2．同学自备 （1）一张剪好的圆形图纸，将 其画成三等分并分别画出分度 圆，以及标准齿轮、正负变位 齿轮的齿顶圆和齿根圆，如图 所示。 （2）削尖H铅笔两支，橡皮。
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
实验原理： 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。
机械工程教学实验中心
渐开线齿轮范成实验
一．实验目的
• 1、掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原 、ห้องสมุดไป่ตู้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； 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。 、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
二．实验内容
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？
α = 20 Z=14 x1=0.5 x2=-0.5
0
* ha = 1
c * = 0 . 25
五．范成仪的构造及工作原理
右图所示为齿轮范成仪简图，圆盘1代表被 加工齿轮的轮坯，安装在机架4上，并可绕O轴转 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。因圆盘的直 径为200mm，故圆盘和溜板的滚动即相当于一分 度圆直径为200mm的齿轮和齿条的滚动。齿条2可 以安装在相对于圆盘1的各个不同位置，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的中线与 齿轮范成仪简图 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的齿轮。 范成法是应用齿轮的啮合原理来制造齿轮的一种方法。制造齿轮的刀具具 有齿轮（或齿条）的外形，它和被切削齿轮轮坯的相对运动正和一对齿轮的啮 合一样。这样，使具有渐开线齿形的刀具（或具有 α= 20°的齿条刀具）在对 轮坯的切削过程中切出了它的包络线，也就是被切齿轮的渐开线齿廓。
六．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、齿根圆及齿顶圆直径， 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，调节中线与轮坯分度圆相切， 制作标准齿轮。 3．开始切制齿轮时，将刀具推到最左边，然后每当把溜板向右推 动一小距离时，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个完整的齿形为止。 4．使刀具离开轮坯中心，正移距 再绘出齿廓，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。