齿轮范成法加工原理
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）。
范成法
范成法范成法是利用·对齿轮互相啮合时，共辘齿廓互为包络线的原理来加工的，加工时其巾一轮为刀具，另一轮为轮坯.山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，这样所得齿轮的齿w就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线必亦为渐开线、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刀具与轮坯间的传动过程(范成运动)。
并用笔将刀具刀刃的各个位置记录在纸上(轮坯)，这样就能清楚地观察到齿轮范成的全过程。
3.1.4步骤要求①根据已知的刀具参数和被加T.齿轮分度之直径，计算被加工齿轮的分度圆直往、基回直径、最小变位系数，标准齿轮的街顶圆与齿根圆直径，以及变位齿轮的齿顶圆与齿根圆直径;然后根据计算数据及已加下完毕的标准w轮及变位齿轮进行比较，并找出它们的异同点。
③调节刀共中线，使其与被加工w轮分度元相切。
④“切削”齿廓时，先将齿条刀具移liJ一端，但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2一3 mm距离时，用笔将刀刃在轮坯上的位置如实的记录下来，每移动一次距离时，就记录一下，直到形成完整的齿形为止，同时应注意轮坯上齿廓形成的过W _吹时切割出的街轮为标准街轮。
因为用一个虚拟构件和两个转动副的组合会引人一个约束，而原机构中的一个平面高副也具有一个约束.因此.必然使替代前后的两机构的自由度保持不变。
将转动副中心配置于曲率中心可保持高副低代后机构瞬时运动(速度和加速度)保待不变.需要指出的是，当机构运动时，随着接触点的改变，两轮廓曲线在接触点处的曲第2章平面机构的结构分析率中心也随着改变。
因此，对于一般高副元素为非圆曲线的高副机构只能进行瞬时替代.机构在不同位置时将有不同的瞬时替代机构，但是替代机构的甚本形式不变.由上述可见.高副低代的关键是找出构成高副的两轮廓曲线在接触点处的曲率中心，然后用一个构件和位于两个曲率中心的两个回转副来代替该高副.如果两接触轮w之·为直线，如图2-25(a)所示，则因直线的曲率中心已趋于无穷远，故该替代转动副演化为移动副，如图2-25 (b)所示。
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。
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。
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。
范成原理加工齿轮的缺点及其原因
范成原理加工齿轮的缺点及其原因
范成原理加工齿轮是一种常见的齿轮加工方法，然而，它也存在一些缺点。
在本文中，我将讨论范成原理加工齿轮的缺点及其原因。
首先，范成原理加工齿轮的一个主要缺点是加工精度较低。
这是因为在范成原理中，齿轮的加工是通过将齿轮模具与工件模具进行配对来完成的。
由于模具之间难以完全匹配，加工出的齿轮往往存在一定的误差。
这个误差会对齿轮的传动性能和使用寿命产生不利影响。
其次，范成原理加工齿轮的加工效率较低。
因为在这种加工方法中，需要使用两个模具进行成型，加工过程繁琐而耗时。
而且，范成原理加工通常需要多次调试和调整，以确保模具之间的配合准确，进一步增加了加工时间。
此外，范成原理加工齿轮还存在着工装复杂的问题。
由于齿轮模具和工件模具需要高度精确地配合，所以需要设计和制造复杂的工装夹具。
这不仅增加了加工成本，还增加了加工过程中的易出错性。
最后，范成原理加工齿轮还可能导致齿轮表面质量较差。
因为模具的使用会对齿轮表面产生一定的压力和摩擦力，在一些情况下可能会导致齿轮表面出现划痕或磨损现象。
这对于一些对齿轮表面质量要求较高的应用来说，是一个较大的缺点。
综上所述，范成原理加工齿轮虽然是一种常见的加工方法，但它也存在一些缺点。
加工精度低、加工效率低、工装复杂和齿轮表面质量较差是其主要的缺点。
对于需要高精度和高质量齿轮的应用来说，需谨慎考虑是否采用范成原理加工方法。
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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(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。
3、齿轮滚刀切齿
滚刀的形状像一个螺旋，其在轮坯端面上的投影是一齿条，当滚刀连续转动时，相当于一根无限长的投影齿条向前移动。
由于齿轮滚刀一般是单头的，其转动一周，就相当于用齿条插刀切齿时齿条插刀移过一个齿距。
所以用滚刀切制齿轮的原理和用齿条插刀切制齿轮的原理基本相同。
加工直齿圆柱齿轮时，由于滚刀的螺旋线必须与直齿轮的齿向一致，因此需要把滚刀轴线倾斜一个螺旋升角。
用齿轮滚刀切制齿轮时，滚刀与轮坯的相对运动有两个：
范成运动：为切制出所需齿数z，滚刀转动时，其轴
截面上的假想齿条的移动速度与轮坯转
动的角速度之间的关系应为：
进给运动: 为了沿齿宽方向切出完整的齿轮，滚刀
还需沿轮坯轴线方向移动(如中间箭头所示)。
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。
可以实现连续切削，生产效率高。
齿条插刀和齿轮滚刀统称为齿条型刀具。
在生产中，大多数齿轮都是用齿条型刀具加工的，下面我们研究用齿条型刀具加工齿轮的情况。