渐开线齿廓的范成原理实验指导书

机械原理实验指导书 1 实验二实验二 渐开线齿廓的范成原理实验指导书渐开线齿廓的范成原理实验指导书 一 实验目的 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 线及过渡曲线的形成过程 2 了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变 位来避免发生根切的方法 3 分析 比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点 二 实验设备和用具 二 实验设备和用具 1 CQF A 齿轮范成仪 2 自备 220 圆形绘图纸一张 圆心要标记清楚 圆形绘图纸一张 圆心要标记清楚 3 HB 铅笔 橡皮 圆规 带延伸杆 三角尺 剪刀 计算 器 三 实验原理 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齿廓的方法 刀具刃廓为渐开线齿轮 齿条 的齿形 它与被切削齿轮坯的相对运动 完全与相互啮合 的一对齿轮 或齿条与齿轮 的啮合传动一样 显然这样切制得到 的轮齿齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线 本范成仪所用的刀具模型为齿条型插齿刀 其参数为 m1 20mm 20 ha 1 c 0 25 仪器构造简图如图 1 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 机械原理实验指导书 2 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 用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置 即可包络出 渐开线齿廓 齿条刀具 3 可以相对于圆盘作径向移动 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 被切齿轮分度圆则和与刀具中线相平行的节线相切并作纯滚动 可 切制出标准齿轮 xm 0 或正变位 xm 0 负变位 xm 0 齿 轮的齿廓 图 1 1 压板 2 圆盘 3 齿条刀 4 滑板 5 机架 四 实验内容 四 实验内容 分别完成切制 m 20mm z 8 的标准 正变位 x1 0 5 和负变 位 x2 0 5 渐开线齿廓 三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形 比较这三种齿廓 观察根切现象和齿顶变尖现象 五 实验步骤 五 实验步骤 1 按按m 20mm z 8 20 ha 1 c 0 25 x1 0 5 x2 0 5 机械原理实验指导书 3 分别计算标准 正复位 负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径分别计算标准 正复位 负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径 d 齿顶圆直径 齿顶圆直径 da 齿根圆直径 齿根圆直径 df 基圆直径 基圆直径 db和标准齿和标准齿 轮的周节轮的周节 P 分度圆齿厚 分度圆齿厚S 齿间距 齿间距e 将作为轮坯的圆形 将作为轮坯的圆形 绘图纸均分为三个扇形区 分别在三个扇形区内画出三种齿廓绘图纸均分为三个扇形区 分别在三个扇形区内画出三种齿廓 的上述四个圆的上述四个圆d da df db 中间阴影部分需挖空 中间阴影部分需挖空 此步骤应在实验课前完成 此步骤应在实验课前完成 2 绘制标准齿轮齿廓 1 将轮坯圆纸安装在范成仪上 使标准齿扇形区正对齿条位 置 旋紧螺母用压板 1 压紧圆纸 2 调整齿条刀 3 位置 使其中线与轮坯分度圆相切 并将齿 条刀 3 与滑板 4 固紧 3 将齿条刀推至一边极限位置 依次移动齿条刀 单向移动 每次不超过 1mm 并依次用铅笔描出刀具刃廓各瞬时位 置 要求绘出两个以上完整齿形 4 测量分度圆齿厚S 齿间距e 并观察根切现象 3 绘制正变位齿轮齿廓 1 松动压紧螺母 转动轮坯圆纸 将正变位扇形区正对齿条 位置 并压紧圆纸 2 将齿条刀 3 中线调整到远离齿坯分度圆 x1 m 0 5 20 10mm 处 并将齿条刀 3 与滑板 4 固紧 3 绘制出两个以上完整齿形 重复 2 3 步 4 观察此齿形与标准齿形的区别 齿顶 齿根及分度圆 机械原理实验指导书 4 S e 变尖现象 4 绘制负变位齿轮齿廓 1 松动压紧螺母 转动齿坯圆纸 将负变位扇形区正对齿条 位置 并压紧圆纸 2 将齿条刀 3 中线调整到靠近齿坯圆中心 距分度圆 0 5X20 10mm 2 处 并将齿条刀 3 与滑板 4 固紧 3 绘制出两个以上完整 齿形 重复 2 3 步 4 观察此齿形与标准 正复位齿形的区别及根切现象 六 思考题六 思考题 1 用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的 2 试比较标准齿轮 正变位齿轮 负变位齿轮的齿形有什么 不同 并分析其原因 3 产生根切的原因是什么 如何避免根切现象 七 渐开线齿廓范成原理实验报告格式 附表 七 渐开线齿廓范成原理实验报告格式 附表 八 范成齿廓的轮坯图样 见图八 范成齿廓的轮坯图样 见图 2 机械原理实验指导书 5 机械原理实验指导书 6 一 一 制作方法 1 根据说明书提供的齿轮参数 计算齿轮几何尺寸 分度 圆 齿根圆 齿顶圆 基圆直径 2 用绘图纸绘制毛坯图 如图所示绘出计算好的齿轮几何 尺寸和对刀线 3 挖去中间 40 圆阴影部分 沿虚线圆将轮坯剪下备用 机械原理实验指导书 7 渐开线齿廓的范成原理实验报告渐开线齿廓的范成原理实验报告 专业班级 姓名 日期 同组人 指导老师 成绩 1 标准齿轮 m1 20mm z1 8 20 ha 1 c 0 25 序号项 目公 式计算结果 1分度圆直径 d 2齿顶圆直径 da 3 齿根圆直径df 4 基圆直径db 5分度圆齿厚s 6分度圆齿间e 2 变位齿轮 m 20mm z 8