实验二 齿轮范成原理
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。
范成法加工实验报告
一、实验目的1. 理解范成法加工齿轮的原理及过程。
2. 掌握范成法加工齿轮的实验操作步骤。
3. 分析范成法加工齿轮中可能出现的误差及解决方法。
4. 了解范成法加工齿轮的应用及优缺点。
二、实验原理范成法加工齿轮是利用一对齿轮啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理进行加工的方法。
其中一个齿轮作为刀具，另一个齿轮作为被加工的齿轮坯。
在加工过程中，刀具与齿轮坯按一定的传动比进行旋转，刀具沿齿轮坯轴线方向进行切削，从而形成齿轮的齿廓。
三、实验设备与材料1. 实验设备：范成法加工齿轮实验台、渐开线齿轮刀具、齿轮坯、游标卡尺、千分尺等。
2. 实验材料：45号钢齿轮坯。
四、实验步骤1. 将齿轮坯固定在实验台上，调整刀具与齿轮坯的相对位置，使刀具的齿顶与齿轮坯的齿根对齐。
2. 启动实验台，使刀具与齿轮坯按一定的传动比进行旋转。
3. 开启切削电源，进行切削加工。
4. 加工完成后，关闭切削电源，停止实验台旋转。
5. 使用游标卡尺和千分尺等工具对加工完成的齿轮进行测量，检查其齿形、齿距、齿厚等参数是否符合要求。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，通过范成法加工的齿轮齿形较为理想，齿距、齿厚等参数符合要求。
2. 在实验过程中，发现以下误差现象：（1）齿形误差：可能是由于刀具磨损、加工中心偏移等原因引起的。
（2）齿距误差：可能是由于传动比设置不准确、刀具安装误差等原因引起的。
（3）齿厚误差：可能是由于刀具磨损、加工中心偏移等原因引起的。
3. 针对以上误差现象，提出以下解决方法：（1）定期更换刀具，确保刀具的锋利度。
（2）精确调整传动比，减小传动误差。
（3）确保加工中心的安装精度，减小加工中心偏移。
六、实验结论1. 范成法加工齿轮是一种常用的齿轮加工方法，具有加工精度高、生产效率高等优点。
2. 在实验过程中，应严格控制刀具磨损、传动比设置、加工中心偏移等因素，以保证加工质量。
3. 通过本次实验，掌握了范成法加工齿轮的原理、操作步骤及误差分析，为今后从事齿轮加工工作奠定了基础。
实验二 《齿轮范成原理》实验
实验二《齿轮范成原理》实验一、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办法。
建立变位齿轮的基本概念。
二、设备和工具：1、齿轮范成仪（有两种，但原理一样）。
2、绘图纸、圆规、三角板、剪刀、2－3支2H铅笔。
三、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，同时刀具还沿轮坯的轴向做切削运动。
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，故通过齿廓范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程；范成仪所用刀具模型是齿条刀。
轮坯用绘图纸代表。
传动中，将刀具刀刃的各个位置用铅笔记录在绘图纸上。
这样，我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
四、构造：范成仪的构造如附图一，轮坯部分结构做成扇形构件4。
是模数18mm，齿数17的齿轮的分度圆；另一半圆是模数18，齿数9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上，摇动手柄12，可使轮坯前后移动。
刀具部分的结构是：模数18的齿条刀用铰链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位。
变位量可以从刻度尺1读出，变位溜板3又装在啮合溜板11上，在不作变位时，可用旋钮10锁住变位溜板。
啮合溜板11是与分度圆作纯滚动。
在无变位量时（刻度尺零位对齐）刀具2的分度线（中线）与啮合溜板11的一侧（即与分度圆作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。
六、实验步骤：1、根据你所使用的范成仪的参数，计算出被加工齿轮的主要尺寸d 、d a 、d f 、d b ，并将上述四个圆画在一张绘图纸上。
计算最小变位系数X min 及最小变位量（X min ·m ）。
计算该变位齿轮的d f 、d a ，并将此变位齿轮的齿顶圆及齿根圆，还有分度圆、基圆画在第二张绘图纸上。
将超出被加工齿轮齿顶圆的图纸剪去，以所得的圆形图纸作为被加工齿轮的轮坯。
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。
齿轮范成实验指导书.doc
实验二：齿轮范成实验一、目的1.掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理；2.了解渐开线齿伦产生根切现彖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 •齿轮范成仪和简易插齿机；2.圆规（自备）;3.三角尺（自备）;4•钢皮尺;5.剪刀：6.绘图纸（规格270亳米X 270毫米）：7•铅笔（HB规格贰支自备）；8.计算工具（口备）；9.标准渐开线样板。
三、原理和方法1.齿轮范成原理简述范成法是利川一对齿轮互相啮合时其共轨齿廓互为包络线的原理來加工轮齿的。
加工时其中一轮为刀具，另一伦为伦坯，它们仍保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿伦互相啮合传动一样；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丿郭就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
今若用渐开线作为刀具齿綁，则其包络线亦必为渐开线。
由于在实际加工时，我们是无法明显地看到刀刃在各个位置形成包绍线的过程，若用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并川铅笔将丿J具刀刃的各个位宜记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿伦范成的过程。
2.齿轮范成仪的结构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—1所示。
它的结构可看成由轮坯与刀具两部分组成。
（1）轮坯部分的结构做成扇形的构件4,是模数毫米，齿数Z=17齿伦的分度圆；另一半圆5是模数m=18毫米，齿数Z=9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上。
（2）刀具部分的结构模数m-18毫米的齿条刀2用餃链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位，变位量大小町从刻度尺1读出。
变位溜扳3又装在啮合溜板11 ±,在不作变位时，可用手柄1（）锁住变位溜板3。
啮合溜板11是与分度圆作纯滚动运动。
在无变位暈（刻度尺零位对齐）时，刀具2的分度线（中线）与啮台溜板11的一侧（即与分度园作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。
齿轮范成仪四. 实验步骤1. “切削”标准齿轮（1）按基本参数m=9毫米,Z=9, a =20° , 心 和C =0.25计算被加工标准齿轮的分度圜、基圆、齿顶圆和齿根圆的半径。
齿轮范成原理实验报告
齿轮范成原理实验报告
实验目的：
1.了解齿轮的基本概念和范成原理；
2.掌握齿轮的绘制方法和范成原理的应用。
实验仪器：
1.电脑、绘图软件；
2.齿轮范成原理实验器材。
实验步骤：
1.在绘图软件中绘制齿轮的基本轮廓；
2.根据实验器材中提供的模数和齿数，计算出齿轮的几何参数；
3.根据齿轮的几何参数和范成原理，分别绘制齿轮的齿形和齿距；
4.将齿轮的齿形和齿距综合起来，得到完整的齿轮图样；
5.根据齿轮图样制作齿轮模型，验证齿轮的范成原理。
实验结果：
通过实验，我们了解了齿轮的基本概念和范成原理，掌握了齿轮的绘制方法和范成原理的应用。
在实验中，我们绘制了齿轮的齿形和齿距，并将其综合起来，得到了完整的齿轮图样。
根据齿轮图样制作的齿轮模型，验证了齿轮的范成原理。
实验结果表明，齿轮范成原理是齿轮制造和设计的基础，掌握了这一原理，可以有效提高齿轮的质量和精度。
实验结论：
通过本次实验，我们深入了解了齿轮的范成原理，掌握了齿轮的绘制
方法和范成原理的应用。
实验结果表明，齿轮范成原理是齿轮制造和设计的基础，掌握了这一原理，可以有效提高齿轮的质量和精度。
实验二渐开线齿廓的范成原理
实验二 渐开线齿廓的范成原理一、 实验目的1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；2、了解渐开线齿轮根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位修正来避免发生根切的方法；3、分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同。
二、 实验仪器和工具1、齿轮范成仪2、自备：220mm Φ圆形绘图纸一张（圆心要标注清楚），削尖的HB 铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器等。
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轮齿的方法。
刀具有渐开线齿轮（或齿条）的外形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刀刃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形插刀，其参数为20m mm =和8m mm =，20α= ，* 1.0ha =，*0.25c =。
仪器构造简图如下图所示。
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。
齿条刀具3可以相对于圆盘2作径向行动，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），分度圆则跟与刀具中线相平行的刀具节线相切并作纯滚动，且按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮齿廓。
范成仪构造简图1、压板2、圆盘3、齿条4、滑板5、机架四、 实验步骤1、被加工的齿轮的模数20m mm =，8z =和8m mm =，20z =，变位系数分别为10X =，20.53X =+，30.53X =-，将其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径，填入实验报告表内。
2、将220mm Φ圆形图纸分成三等分，分别用于绘制标准齿轮廓、正变位齿轮廓，负变位齿轮廓（选作），即圆心角各为120 ，并轻轻画出各自的角平分线，再画出分度圆、基圆及各自的齿顶圆和齿根圆，其参数及尺寸应分别标注清楚。
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实验二 齿轮范成原理
实验指导书
一、实验目的
1.掌握范成法切制渐开线齿轮的原理，观察齿廓形成的过程。
2.了解渐开线齿轮产生根切的原因、现象和避免根切的方法。
3.分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、设备及工具 1.齿轮范成仪 2.工具：剪刀
3.自带工具：圆规、三角尺、铅笔（HB ）、橡皮、裁好外径263mm 内径48mm 圆形图纸一张。
三、原理和方法
1.原理
范成法是利用一对齿轮相互啮合时，齿轮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，他们仍能保持固定的角速比转动，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。
这样切制得到的齿轮齿廓就是刀具刀刃在各位置的包络线。
今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线也必为渐开线。
由于实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，所以在实验中用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程并用铅笔将其记录在纸上，这样我们能清楚地观察到齿轮范成的过程。
2.齿轮范成仪（图3-1）
圆盘1绕底座5的轴线回转。
纵拖板2与齿轮圆盘3做纯滚动。
图3-1 齿轮范成仪示意图
1.圆盘
2.齿条纵拖板
3.齿轮分度圆
4.齿条刀具
5.底座
6.螺钉
7.压环
8.调节螺钉
圆盘与纵拖板为齿轮齿条传动。
因此两者之间为无滑动的纯滚动。
圆盘上放纸相当于轮坯。
齿条刀具由两个螺钉8与纵拖板相联接，可以使齿条刀具的中心线移近或远离轮坯的中心。
如果当刀具4上的刻度对准“0”时，即齿条刀具的中心线对准机床节线并与分度圆相切时，为切制标准齿轮时刀具的位置；当刀具的中心线远离轮坯中心，即使中线以上的任一分度线与机床节线对准并与轮坯分度圆相切作纯滚动时，为切制正变位齿轮时刀具的位置；反之则为切制负变位齿轮时的位置。
3.齿轮范成仪参数
刀具：m=20mm; =20°；h a *=1;c*=0.25
轮坯：分度圆直径d=200mm ，故齿数z=d/m=10 四、实验内容
绘制：1.标准齿轮（根切齿轮） 2.修正齿轮（正变位齿轮） 五、实验步骤 1.预备工作
1）计算：根据下面公式及上面规定的参数算出标准齿轮及正变位齿轮的d,d a ,d f 变位齿轮参数计
齿条中线
机床节线
算公式：d f =d-(2.5-2x)m;d a =d+（2+2x)m
当计算标准齿轮尺寸时，可取上式中x=0，当切制正变位齿轮时x 的取值为：
Xmin=(17-z)/17。
要想使被切齿轮不发生根切，理论上必须取x>xmin 。
由于所切齿数越少时，x 取值越大，被切的齿轮齿顶越尖，以至无法使用，故我们规定x 取值：x max >=x min （z=10时，齿顶变尖的x max =0.565）。
2）绘图：将所带的图纸从中间画上中心线分成两部分。
然后将计算的标准及变位齿轮的d 、d a 、d f 分别画在各半边图纸上。
3）裁剪：用剪刀沿着齿顶圆将外围剪去，在图纸上只剩下两个画出r 、r f 、r a 的半圆，如图3-2所示。
图3-2 图纸裁剪及辅助线绘制示意图 2.绘制标准齿轮
1）将剪好的图纸压紧在圆环下，注意图纸中心与圆盘中心对正，并将所画图的标准齿轮半圆部分对准刀具。
2）松开螺钉8使刀具上刻度线对准两侧“0”刻度。
3）将纵拖板2拖到左边或右边的极端位置，用削尖的铅笔沿齿条刀具齿廓画下该齿廓在图纸上的投影线，然后转动圆盘使齿条移动一个单位距离（以钢珠响一次为一单位），再用铅笔描下刀具齿廓的投影线，继续重复下去，直至在图纸上形成2至3个完整的齿形为止。
轮坯上的包络线就是被根切齿轮的齿廓。
3.绘制修正齿轮
1）将图纸取下转动一个角度，按标准齿轮方法将变位齿轮部分图纸装好。
2）将齿条刀具远离中心方向移动，使两刻度线对准所移动的移距即可（x 与m 的乘积为移距）。
3）制齿步骤同标准齿轮。
六、分析与讨论：
1．记录得到的标准齿轮齿廓和正变位齿轮齿轮齿廓形状是否相同？为什么？
2. 通过实验，你所观察到的现象是否发生在基圆之外？是由于什么原因引起的？如何避免根切？
3.比较用同一齿条加工的标准齿轮与变位齿轮的几何参数：m 、 、r 、b r 、a h 、
f
h 、s 、b s 、a s 、
f
s 哪些变了？哪些没变？为什么？
4.如果是负变位齿轮，那么齿轮形状和主要参数尺寸又发生了哪些变化？
齿轮范成原理 实验报告
一、原始数据
刀具：
25.0 1 20 ,20=*=*==c h mm m a
α 轮坯：分度圆直径d=200mm
1．记录得到的标准齿轮齿廓和正变位齿轮齿轮齿廓形状是否相同？为什么？
2. 通过实验，你所观察到的现象是否发生在基圆之外？是由于什么原因引起的？如何避免根切？
3.比较用同一齿条加工的标准齿轮与变位齿轮的几何参数：m 、α、r 、b r 、a h 、
f
h 、s 、b s 、a s 、
f
s 哪些变了？哪些没变？为什么？
4.如果是负变位齿轮，那么齿轮形状和主要参数尺寸又发生了哪些变化？ 5．齿廓图（附上）。