「渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究报告」.doc

机械设计基础（II）实验报告 班级 _姓名_ 学号 _日期_ 渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究 （理论课）任课教师_一、 实验目的：1、 通过实验掌握渐开线齿轮的加工原理和加工方法；2、 培养学生在实际工作中发现问题、分析问题和解决问题的能力；3、培养学生的动手能力。二、 实验要求：1、 根据所给参数，利用实验室提供范成仪的搭接件，构造出齿轮加工装置。2、 掌握范成法加工齿轮时可能出现的问题及对策；3、 掌握标准齿轮与变位齿轮的异同点。三、 实验步骤1、准备好剪刀、铅笔、圆规、三角板、量角器和绘图纸（或其它厚纸）等用具。1）根据个人所分配到的题目安装好齿轮范成仪，进行齿轮范成。 2）在所范成齿轮上标出db、d、da、df 、 p、s、e、pb、pn ；3）观察所范成的齿轮，发现并解决范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮产生的问题4）分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。2、范成齿轮的参数如下：a组：1）m=15，a20，Z10，ha*=1，c*=0.25；2）m=10，a20，Z18，ha*=1，c*=0.25 四、 实验装置及参数测量1、范成装置中齿轮、齿条、刀具的基本参数；2、范成图纸齿轮，其中齿数大于17的齿轮半个；齿数小于17时，发生根切现象的齿轮半个，变位后消除根切现象的齿轮半个。共范成三个齿轮，每个只要求范成出整个齿轮的一半即可。（参数测量记录见附图） 五、实验中出现的问题及解决方法1、问题：齿条刀具由同一个方向从最前端滑到最末端后齿轮还未范成结束。解决方法：将齿条拉回最前端，旋转绘图纸使齿条道具与原刀具轮廓线重合后，继续范成2、问题：滑架的刻度不精确，实际变为x=6.15mm，但只能调节精确到6mm。 解决方法：测量估计3、问题：测量s、e等参数时，由于绘图纸中心被剪无法通过测量圆心角计算得到。 解决方法：根据渐开线原理使直尺沿渐开线滚动得到需测量的参数。六、现有范成装置的问题及改进方法1、齿条刀具由同一个方向从最前端滑到最末端后齿轮还未范成结束。改进：增加刀具长度2、滑架的刻度不精确改进：利用游标卡尺或其他测量工具增加精度3、绘图纸中心被剪改进：利用固定针或其他工具使其不被剪掉也能固定。4、齿轮与滑架的轻微错位改进：在传动齿轮与滑架见涂抹少量润滑油，定期检修查看是否损坏七、实验总结通过本次实验将课堂上老师讲解的内容运用到实际操作中，巩固了范成法加工齿轮的原理，巩固了渐开线齿廓的根切现象及避免根切的措施、变位齿轮几何尺寸的变化、变位齿轮的啮合传动、齿轮传动类型及其选择， 在预习实验及整理数据中，又进一步巩固了齿轮尺寸的相关计算。八、思考题1、范成法切出的齿廓曲线全部是渐开线吗?在图上画出其渐开线部分及根切部分。答：基圆里侧不是。2、标准齿条型刀具的齿廓与普通齿条相比，有什么不同？答：标准齿条型刀具的齿廓，它的外形与普通齿条相似，所不同的是它的顶部比普通齿条增高c*m部分，并以半径为的圆角同直线部分连接。这增高部分是用来切出被加工齿轮的根圆及靠近根圆的一段非渐开线齿廓。渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究预习报告一、 预习要求：1、了解渐开线齿轮的各种加工方法，掌握范成法加工齿轮的原理；2、通过自学初步掌握渐开线齿廓的根切现象及避免根切的措施、变位齿轮几何尺寸的变化、变位齿轮的啮合传动、齿轮传动类型及其选择；3、 掌握标准及变位齿轮各基本参数的计算方法。二、 预习内容：1、范成法原理：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。2、根切现象：用范成法加工渐开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加工轮齿根部的渐开线齿廓切去一部分。3、变位齿轮：对于z0 正传动；x1+x20 负传动齿轮传动设计步骤：避免根切；配凑中心距；实现给定传动比变位系数的选择：避免根切；保证足够的重合度；保证足够的齿顶厚度；三、思考题1、齿条刀具加工齿轮的运动条件是什么？齿条刀具的法向移动速度=齿轮的分度圆速度的法向分量2、影响根切的因素有哪些，加工时可采取的避免根切的措施是什么？影响根切的因素：渐开线齿轮传动时，齿轮A的齿顶与啮合线的交点超过被切齿轮的极限啮合点。措施：使被切齿轮的齿数多于不发生根切的最少齿数 ；减小齿顶高系数ha*或加大刀具角；变位修正法。3、如何确定给定齿轮、齿条的模数？答：根据齿轮齿条啮合点承载力的大小考虑弯曲强度、疲劳强度，选择模数。测定法向齿距Pn，有m=Pn/cos4、根据个人所分配到的题目及实验室设备清单完成后面表格（“实验结果”中的灰色表格在课后填写），并列出应选实验室设备的清单：题目a：1） m=15，a20，Z10，ha*=1，c*=0.252）m=10，a20，Z18，ha*=1，c*=0.25 已知参数所范成齿轮题目（ a1 ）范成齿轮参数：m= 15 a20 Z 10 ha*=1 c*=0.25范成仪清单：齿条刀具：图纸托盘：传动齿轮（图纸托盘后面）课上测量后填：模数m=15直径d=198模数m= 2 齿数Z=75计算参数项目标准齿轮变位齿轮计算结果实验结果计算结果实验结果变位系数xmin00.42m xmin =6.17分度圆半径r7575齿根圆半径rf56.2562.55齿顶圆半径ra9096.3基圆半径rb70.4870.48齿厚s23.5623.628.1528.2槽宽e23.5622.518.9718.8基圆齿厚sb24.2424.328.5528.6齿顶圆齿厚sa8.838.94.074.2法向齿距Pn44.2844.344.2844.2已知参数所范成齿轮题目（ a2 ）范成齿轮参数：m= 10 a20 Z18 ha*=1 c*=0.25范成仪清单：齿条刀具：图纸托盘：传动齿轮（图纸托盘后面）课上测量后填：模数m=10直径d=218模数m= 2 齿数Z=90计算参数项目标准齿轮变位齿轮计算结果实验结果计算结果实验结果变位系数xmin0-0.06m xmin =分度圆半径r9090齿根圆半径rf77.576