齿轮范成实验报告
齿轮范成实验
实验课程：
实验名称：
实验地点：
姓 名：
学 号：
专业班级：
实验时间： 年 月 日
一.实验目的
1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线曲线的形成过程；
2、了解渐开线齿轮产生根切现象和原因及用变位来避免发生根切的方法；
二.实验设备
1．齿轮范成仪
2．自备：￠200㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；
第二组
分度圆直径d
齿顶圆直径daቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿根圆直径df
基圆直径db
是否发生根切
2、附齿廓范成图
五．教师评语
实验成绩：
教师签名：
年 月 日
3．HB铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。
三.实验内容
1、利用范成仪完成切制m=20mm、z=8的标准渐开线齿廓。2、利用范成仪完成切制m=8mm、z=20的渐开线齿廓。
4．实验结果及分析
1、齿轮几何参数计算及测量
第一组： ， ， ， ，
第二组： ， ， ， ，
项目
公式
计算结果
第一组
实验三 齿轮范成加工实验
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。
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。
实验三齿轮范成法实验
实验三齿轮范成原理实验在工程中，齿轮齿廓的制造方法很多，但其中以用范成法（亦称展成法）制造最为普遍。
因此，有必要对这种方法的基本原理及齿廓的形成过程加以研究。
一、实验目的：1．了解用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。
2．了解渐开线齿轮在制造过程中产生根切现象的原因和避免根切现象的方法——变位法，并比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。
二、实验的原理和方法：1．基本原理：范成法是利用一对齿轮或齿条与齿轮啮合原理来加工齿轮的一种方法。
常见有滚齿（刀具为齿轮滚刀）法，插齿法（刀具为齿轮插刀，齿条插刀）。
我们这里只讨论齿条形刀具。
齿轮滚刀在绕其轴线自转时，其轴向剖面相当于一个沿轴线平移的齿条（见图2－1）。
滚刀范成加工齿轮是强制性地保证刀具和轮坯之间按齿条与齿轮啮合运动关系来保证齿形的准确和分度均匀。
同时再辅以切削及走刀等运动。
这样对于同一把刀具就能加工出同一模数m和压力角α的不同齿数z的齿轮。
齿条型刀具与传动用的齿条在齿形上的差别仅在于：刀具在其中线以上的高度为，比齿条高出了c*m，这部分的齿廓曲线是某种圆角部分，（图2－2）此圆角部分所范成出连接渐开线与齿根圆的某种过渡曲线，使被切齿轮在啮合传动时具有径向间隙。
由齿轮与齿条啮合传动的特点可知：用齿条型刀具加工齿轮时，被加工齿轮的分度圆始终等于节圆，而刀具上与之相切并作纯滚动的直线为节线。
齿轮范成加工中的两个重要因素是：a)运动条件：为了保证被加工齿轮的分度圆（始终等于节圆）与刀具的相切作纯滚动，一定要满足下列关系：。
b）刀具与轮坯的相对位置：加工标准齿轮时，必须以刀具的中线作为节线，使轮坯的分度圆与刀具中线相切作纯滚动，加工正（负）变位齿轮时，刀具的中线相对于轮坯中心外移（内移）一个xm使轮坯的分度圆与齿条刀具上另一条与中线平行的直线（节线）相切作纯滚动。
图2－3为一齿条刀具范成齿轮的过程，轮坯以ω回转，而齿条刀具以移动，通过机床运动链使，且轮坯分度圆与刀具节线相切，图中所示的是齿条插刀在对滚过程中在轮坯上切出的刀刃痕迹，这些刀刃痕迹的包络线即为被加工齿轮的渐开线齿廓曲线。
齿轮实验报告
实验报告班级：姓名：专业：实验名称:实验一渐开线齿廓的范成原理实验一、实验目的1.了解用范成法加工渐开线齿轮齿廓原理2.了解根切产生原因和避免的方法3.了解到巨径向变位对齿轮齿形和几何尺寸影响二、仪器齿轮范成仪、齿尺、三角板、圆规三、步骤①已知m=10,α=20,z=9,h*=1,c*=0.25,x=0.5计算：标准齿轮、齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆、变位齿轮顶和齿根圆直径②基本参数：m= ∝= z= ha*= c*=计算结果项目计算公式变位齿轮标准轮正变位负变位分度圆直径d=mz变位系数X=变位量/m齿根圆直径df=m(z-2ha*-2c*+2x)齿顶圆直径da=m(z+2ha*+2x)基圆直径db=mzcos∝齿距P=πm分度圆齿厚S=m(π/2+2x tg∝)分度圆齿宽e=m(π/2-2x tg∝实验二渐开线直齿圆柱齿轮参数测定一、实验目的1、掌握用简单量具测定渐开线直齿、圆柱齿轮基本参数方法2、加深理解渐开线性质及齿轮各参数之间相互关系二、实验设备齿轮三个、游标卡尺三、实验步骤1、测定1#齿轮（标准）的m用游标卡尺分别测出k齿和k+1齿的公式长度Wk 、Wk+1齿圆齿距Pb=Wk+1-Wk模数m=Pb/πcosα=(Wk+1-Wk)/πcosα分别把α=15和20代入公式得出2个m值，最接近国家标准的1#齿轮m、d2、测定2#齿轮变位系数x（2#齿轮是1#齿轮正位变位齿轮）x=（W2k-Wk）/2msinx3、测定2#齿轮ha*、c*（3#齿轮x=0.5）先确定3#齿轮m、a再测量3#齿根及计算齿根及齿根度测量值hf=(mz-Dk-2H)/2(Dk、3#孔径)H:3#齿根到孔边的距离，齿根度计算值hf=m(ha*+c*-x)以h*=1、c*=0.25和h*=0.8c*=0.3分别代入得出二个值，接近测量值为要求的3#齿轮参数四、实验记录2、测量数据齿轮编号ZK测量次数 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值WkWk+1df3、计算结果项目计算公式计算结果Pb Pb=Wk+1-Wk Pb1 Pb2αm m=Pb/πcosαm1= α1= m2= α2=W'k 查机械零件手册W'k1= W'k2=X X=(Pb-W'k)/2msinαX1= X2=hf hf=(mz-df)/2 hf1= hf2=ha* c* hf=m(ha*+c*-x) ha*1= c*= ha*= c*=。
异形齿轮模仿实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模仿加工异形齿轮，研究其加工工艺和精度保证方法，验证理论知识的实际应用，提高对齿轮加工工艺的理解和操作技能。
二、实验原理异形齿轮是指齿形、齿宽、齿高、齿数等参数不满足标准齿轮要求的齿轮。
其加工难度较大，精度要求较高。
本实验采用磨齿加工方法，通过调整磨齿参数，模仿加工异形齿轮。
三、实验设备与材料1. 设备：磨齿机、三坐标测量仪、砂轮、齿轮毛坯等。
2. 材料：45号钢齿轮毛坯。
四、实验步骤1. 齿轮毛坯准备：将齿轮毛坯进行粗加工，使其达到一定的精度和尺寸要求。
2. 磨齿参数设置：根据实验要求，设置磨齿参数，包括磨齿速度、磨削深度、磨削宽度等。
3. 磨齿加工：将齿轮毛坯安装在磨齿机上，按照设定的磨齿参数进行磨齿加工。
4. 齿轮精度检测：使用三坐标测量仪对加工后的齿轮进行精度检测，包括齿形、齿距、齿高、齿宽等参数。
5. 结果分析：根据检测结果，分析磨齿参数对齿轮精度的影响，找出最佳磨齿参数。
五、实验结果与分析1. 齿形精度：通过调整磨齿参数，发现磨齿速度对齿形精度影响较大。
当磨齿速度过高时，齿形出现较大的误差；当磨齿速度过低时，齿形精度虽然较好，但加工效率较低。
综合考虑，选择合适的磨齿速度，可以保证齿形精度。
2. 齿距精度：磨削深度对齿距精度影响较大。
当磨削深度过大时，齿距误差增大；当磨削深度过小时，齿距精度较好，但齿轮表面粗糙度较大。
综合考虑，选择合适的磨削深度，可以保证齿距精度。
3. 齿高精度：磨削宽度对齿高精度影响较大。
当磨削宽度过大时，齿高误差增大；当磨削宽度过小时，齿高精度较好，但齿轮表面粗糙度较大。
综合考虑，选择合适的磨削宽度，可以保证齿高精度。
4. 齿宽精度：磨齿参数对齿宽精度影响较小。
在保证其他参数精度的基础上，适当调整磨削宽度，可以保证齿宽精度。
六、实验结论1. 磨齿参数对异形齿轮精度有较大影响，选择合适的磨齿参数是保证齿轮精度的关键。
2. 通过实验验证了理论知识的实际应用，提高了对齿轮加工工艺的理解和操作技能。
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。
齿轮范成实验
实验渐开线齿轮齿廓范成原理实验一、实验目的1．掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮齿廓曲线的形成过程。
2．了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用径向变位避免根切的方法。
3．分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。
二、实验仪器和工具（1）齿轮展成仪。
（2）钢直尺、圆规、剪刀。
（3）铅笔、三角板、绘图纸。
三、实验原理由齿轮啮合原理可知：一对渐开线齿轮(或齿轮和齿条)啮合传动时，两轮的齿廓曲线互为包络线。
范成法就是利用这一原理来加工齿轮的。
用范成法加工齿轮时，其中一轮为形同齿轮或齿条的刀具，另一轮为待加工齿轮的轮坯。
刀具与轮坯都安装在机床上，在机床传动链的作用下，刀具与轮坯按齿数比作定传动比的回转运动，与一对齿轮(它们的齿数分别与刀具和待加工齿轮的齿数相同)的啮合传动完全相同。
在对滚中刀具齿廓曲线的包络线就是待加工齿轮的齿廓曲线。
与此同时，刀具还一面作径向进给运动(直至全齿高)，另一面沿轮坯的轴线作切削运动，这样刀具的刀刃就可切削出待加工齿轮的齿廓。
由于在实际加工时看不到刀刃包络出齿轮的过程，故通过齿轮范成实验来表现这一过程。
在实验中所用的齿轮范成仪相当于用齿条型刀具加工齿轮的机床，待加工齿轮的纸坯与刀具模型都安装在范成仪上，由范成仪来保证刀具与轮坯的对滚运动(待加工齿轮的分度圆线速度与刀具的移动速度相等)。
对于在对滚中的刀具与轮坯的各个对应位置，依次用铅笔在纸上描绘出刀具的刀刃廓线，每次所描下的刀刃廓线相当于齿坯在该位置被刀刃所切去的部分。
这样我们就能清楚地观察到刀刃廓线逐渐包络出待加工齿轮的渐开线齿廓，形成轮齿切削加工的全过程。
四、齿轮范成仪的结构及使用方法简介实验所用的范成仪有两种规格，它们的结构原理相同。
范成仪结构如图1所示，由机座1，扇形盘2，旋钮3，齿条刀4，溜板5，螺母6等组成。
机座上有两孔为O1和O2；扇形盘可绕轴心(大扇绕O1，小扇O2)转动，扇形盘上装有扇形齿轮，溜板上装有齿条，它与扇形齿轮相啮合，在扇形齿轮的分度圆与溜板齿条的节线(分度线)上该有数字，移动溜板时可看到它们一一对应，即表示齿轮的分度圆与齿条的节线(分度线)作纯滚动。
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齿轮的范成实验报告
一、实验目的
1、掌握用范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、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
二、实验仪器
1、传统机械式齿轮范成仪；
2、圆规、三角尺，铅笔，圆形绘图纸一张
范成仪的构造如图1－1所示。
圆盘1绕其固定轴心O转动，在圆盘1上固定有周边切有齿的扇形齿2，齿条3固定在横板4上，并可沿机座7作水平方向移动，齿条移动时带动扇形齿转动，齿条与齿啮合的中心线所形成的圆（以O为圆心）等于被加工齿轮的分度圆。
通过齿条、扇形齿的作用使圆盘相对于横拖板的运动与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动一样。
松开紧固螺钉5；刀具6可以在横拖板4上沿垂直方向移动，从而可以调节刀具中线至被加工轮坯中心的距离，这样就能加工标准或变位齿轮。
三、实验原理
范成法又称展开法，共轭法或包络法。
范成法加工就是利用机构本身形成的运动来加工的一种方法。
对齿轮传动来说，一对互相啮合的齿轮其共扼齿廓是互为包络的。
因此加工时视其一轮为刀具，另一轮视为待加工轮坯。
只要刀具与轮坯之间的运动和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，则刀具刀刃在轮坯的各个位置的包络线就是渐开线。
实际加工时，刀具除作展成运动外还沿着轮坯轴线作切削运动。
本实验将模拟齿条插刀范成加工渐开线齿轮的过程（与实际不同之处在于实验中轮坯静止，齿条绕其作纯滚动，但二者的相对运动与实际加工时相同）。
四、实验内容
1、观察机械式齿轮范成仪，了解刀具与轮坯的相对运动关系。
2、根据已知的刀具参数和被加工齿轮的分度圆直径，计算被加工齿轮的基圆、最小变位系数、最小变位量、齿顶圆、根圆等参数。
3、把“轮坯”安装到仪器的圆盘上，必须注意对准中心。
4、调节刀具中心，使其与被加工齿轮分度圆相切。
5、“切制“齿廓，注意轮坯上齿廓形成的过程。
6、观察根切现象。
五、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. 绘制标准齿轮齿廓
(1)将齿坯装在圆盘上，并压在齿条刀具下后用压环螺母固定。
(2)松开锁紧螺钉，调整刀具径向位置，使刀具的节线与齿坯分度圆相切，
拧紧锁紧螺钉。
(3）将齿条刀具推至左边（或右边）极限位置，用笔在轮坯上画出齿条刀
具的齿廓曲线，然后向右（或左）每次移动刀具3～5mm画一次刀具齿廓曲
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。
4、绘制变位齿轮齿廓
（1）重新安装轮坯。
（2）调整刀具径向位置，使齿条刀具的分度线相对于绘制标准齿轮的位置 下移xm 距离（正变位）或上移xm 距离（负变位）。
（3）按绘制标准齿轮齿廓的方法，绘出2～3个完整齿的变位齿轮齿廓。
5、观察绘得的标准齿轮齿廓和变位齿轮齿廓。
六、实验数据和结果 1、原始数据及计算
1．齿条刀具：
模数m= mm ；压力角u= ；齿顶高系数=*a h ； 顶隙系数=*
c ；
2．齿轮：
半径r= mm 。
齿轮几何参数计算
名称
符号
计算公式
计算结果
标准 齿轮
正变位 齿轮 负变位 齿轮 齿数 Z
2r Z m =
最小 变位 系数
*min min
min a
Z Z X h Z -=
变位 系数 X （自选）
基圆 半径 b r cos b r r a
=
齿顶圆 半径 a r *
a a r r h m xm
=+-
齿根圆 半径 f
r
**()f a r r h c m xm
=-++
2、绘图结果 七、思考题
1．通过实验，你所视察到的根切现象发生在基圆之内还是在基圆之外？什么原因引起的？如何避免根切？
2．比较用同一齿条刀具加工的标准齿轮和正变位齿轮的以下尺寸参数：m 、a 、r 、rb 、ha 、hf 、h 、p 、s 、e,哪些变了？哪些没有变化？为什么？
3．齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于（x
x o c h +） m?
4．用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求?。