齿轮范成实验报告
齿轮的范验报告一、实验目的1握用范成法切开线齿轮的基本原理。
2、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）。
齿轮的范成实验指导书
一、实验目的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方法。
3、 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验设备与工具1、齿轮范成仪；2、圆规，三角尺，绘图仪，剪刀，两支不同颜色的铅笔或圆珠笔（学生自备）；三、实验原理和实验方法范成法是利用一对齿轮相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理加工轮齿的一种方法。
加工其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，二者相对滚时，好像一对齿轮互相啮合传递一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，最后在轮坯上被加工出来的齿廓就是刀具刀各个位置的包络线。
为了看清楚齿廓形成的过程，可以用图纸作轮坯。
在不考虑切削和让刀运动的情况下，刀具与轮坯相对滚动时，刀刃在图纸上所引出的各个位置的包络线，就是被加工齿轮的曲线。
目前生产中大量使用渐开线齿轮，故刀具轮廓必然亦为渐开线。
为了逐步地再现上述加工中刀刃在相对轮坯每个位置形成的包络线的详细过程，通常采用齿轮范成仪来实现。
齿轮范成用的仪器虽然有多种形式，但其基本原理是相同的。
现就范成仪（如图1所示）介绍如下。
图1 齿轮范成仪圆盘2绕固定于机架1上的轴O转动。
在圆盘的周缘刻有凹槽，槽内嵌两根钢丝3，其中心线（图2-1）中圆盘2上、B、B’，另一端分别固定在拖板4的A、A’处，拖板可在机架上沿水平方向移动，钢丝便拖动圆盘转动。
这与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动相同。
在拖板4上还装有刀具6的小拖板5，转动螺旋7可使其相对于拖板4垂直移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。
在范成仪中，齿条插刀的已知参数是：压力角α；齿顶高系数h*；径向间隙系数c*；模数m；被加工齿轮分度圆d（=mz）。
四、 实验步骤和要求1、据已知的刀具参数和被加工齿轮分度圆直径，计算被加工齿轮的基圆、最小变位系数、最小变位量、标准齿轮的齿顶圆与齿根圆直径，以及变位齿轮的齿根圆与齿顶圆直径。
然后根据计算数据将上述六个圆画在同一张纸上，并沿最大圆的圆周剪成圆形纸片，作为本试验的“轮坯”；2、把“轮坯”安装到已缺口的圆盘上，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”齿轮时，先把刀具移向一端，使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的圆；然后每当道具向另一端移动2~3mm距离时，描下刀刃在图纸轮坯上的位置，直到形成两个完整的轮齿为止。
此时应注意轮坯上齿廓形成的过程；5、观察根切现象（用标准渐开线齿廓检查所绘得得渐开线齿廓或观察刀具的齿顶线是否超过被加工齿轮的极限点）；6、重新调整刀具，使刀具中线远离轮坯中心，移动距离为避免根切的最小变位量，在“切制”齿廓。
此时也就是刀具齿顶线与变为齿轮的齿根圆相切。
按照上述的操作过程，同样可以“切制”得到两个完整的正变位齿轮的齿廓曲线。
为了便于比较，此齿廓可用另一种颜色笔画出。
五、思考题1、记录得到的标准齿轮齿廓和正变位齿轮齿轮齿廓（如图2所示）形状是否相同
为什么
图2 正、负变位齿轮与标准齿轮齿形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、比较用同一齿条刀具加工出的标准齿轮和正变位齿轮的以下各参数尺寸：m,a,r,rb,ha,hf,h,p,s,sa,那些变了
那些没有变
为什么?4、如果是负变位齿轮，那么齿轮形状和主要参数尺发生了哪些变化
渐开线齿轮范成实验报告
机械课内实验实验报告渐开线范成实导老师：班姓学组级：名：号：员：西安大学机械基础实验教学中心年月日一、实验数据（一）必做部分1.刀具参数m=z=α=ha*=c*=2.齿轮尺寸计算比较表最小变位系数xmin取正变位系数x1=名称计算公式标准齿轮分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径分度圆周节分度圆齿厚分度圆齿间全齿高齿根高齿顶高S=(d=mzdb=mzcosαda=(z+2ha*+2x)mdf=(z-2ha*-2c*+2x)mP=πmha(zminz)zmin负变位系数x2=计算结果正变位齿轮负变位齿轮结果比较正变位齿轮负变位齿轮+2xtgα)m2 e=p-Sh=(2ha*+c*)mhf=(ha*+c*-x)mha=(ha*+x)m注：结果比较栏中，尺寸比标准齿大的填入“＋”号，小的填入“－”号，一样大小的填入“○”号（二）选做部分标准齿轮：第一组m1=20mm，z1=10，α=20°，h*a=1，c*=0.25第二组m2=10mm，z2=20，α=20°，h*a=1，c*=0.25名称计算公式第一组分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径分度圆周节分度圆齿厚分度圆齿间S=(d=mzdb=mzcosαda=(z+2ha*+2x)mdf=(z-2ha*-2c*+2x)mP=πm计算结果第二组+2xtgα)m2 e=p-S1（三）附上所描绘的齿廓图，并注明尺寸。
（将所描绘的齿廓图粘贴在此处）2二、分析问题1.比较标准齿轮和正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有哪些区别
2.通过范成实验
齿轮范成原理实验一些问题
范成法加工齿轮时，是模拟齿轮的啮合形式来切削的。
直齿圆柱标准齿轮当压力角α=20°齿数z≤17时,在范成法加工时就要产生根切。
刀具与齿轮的啮合就会产生干涉，当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点之外，便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分，所以发生在基圆外。
这种现象又称为根切。
通过范成实验说明你所观察到的根切现象的特点怎样?是由于何原因引起的?避免根切方法有
根切现象的特点是：刀刃把轮齿根部渐开线齿廓切去一部分。
原因：加工齿轮齿数过少避免方法：采用正变位齿轮
