實驗二齒輪范成原理

實驗二齒輪范成原理一、 目的要求鞏固和掌握用范成法切制漸開線齒輪的基本原理。觀察齒廓的漸開線部分及過渡曲線部分的形成過程。了解漸開線的根切現(xiàn)象和齒頂變尖原因以及用變位修正來避免根切的方法，并分析、比較標準齒輪和變位齒輪的異同點。鞏固齒輪基本幾何尺寸的計算，并進一步了解基本參數(shù)m,z,a,x在齒輪設計和加工中的意義和作用。二、 儀器設備齒輪范成儀：齒條刀具的主要參數(shù)（圖1）m=20mm,a=20°,h*=1.00,C*—0.25a被切齒輪的主要參數(shù)：m=20（mm）,a=20°,z=10,h*=11,.C*—0.25a代替被加工齒輪坯件的圖紙一張3?同學需要自備如下的東西（1）削尖的鉛筆二支 （2）圓規(guī)、三用板及膠皮擦三、范成儀的構造及工作原理圖2為齒輪范成儀簡圖，圓盤1表示被加工齒輪的毛坯，安裝在機架4上，并可繞機架上的固定軸0轉動。齒條刀具2安裝在溜板3上,當移動溜板時，輪坯圓盤1上安裝的與被加工齒輪具有同等大小分度圓的齒輪與并固接在溜板上的齒條嚙合，并保證被加工齒輪的分度圓與溜板3上的齒條節(jié)線作純滾動，從而實現(xiàn)范成運動。松開螺母5即可調整齒條刀具相對于輪坯中心的距離，因此，齒條2可以安裝在相對于圓盤1的各個位置上，如使齒條分度線與圓盤1的分度圓相切，則可以繪出標準齒輪的齒廓。當齒條2的中線與圓盤1的分度圓間有距離時，（其移距值xm可以在溜板3的刻度上直接讀出來），則可按移距的大小和方向繪出各種正移距或負移距變位齒輪。范成法是利用一對齒輪互相嚙合時，共軛齒廓互為包絡線的原理來加工的。加工時其中一輪為刀具。另一輪為毛坯，而由機床的傳動鏈迫使它們保持固定的角速比旋轉，完全和一對齒數(shù)比相同的齒輪相互相傳動一樣，同時刀具還沿輪坯軸線方向作切削運動，如此切出的今若用漸開線作為刀具齒廓，則其包絡線必亦為漸開線。由于在實際加工時，不易看到形成包絡線的刀刃的一系列位置，故通過范成儀來實現(xiàn)上述的刀具與輪坯間的范成運動，用鉛筆畫出刀具刀刃的一系位置，就能清楚的觀察到加工齒輪的范成過程。四、 實驗步驟根據齒條刀具的模數(shù)m、分度圓壓力角a和被加工齒輪的齒數(shù)z,計算出被加工齒輪的分度圓和基圓直徑，以及標準齒輪，正、負移距變位齒輪的齒根圓、齒頂圓直徑，將計算結果填在試驗報告中，并標注在附圖上.將繪有毛坯圓、分度圓、基圓等的圖紙固定在圓盤上作為毛坯，將溜板（帶齒條）置于中間位置,并使標準齒輪象限正對齒條，調節(jié)齒條刀具的分度線與毛坯分度圓相切,制作標準齒輪.將齒條移至右極端位置，開始切制齒輪，并將齒條刀具溜板每次向左移動一個微小的距離（4?5毫米），在代表輪坯的圖紙上，用鉛筆描下刀具刀刃的位置，直到形成2?3個完整的齒形為止.調節(jié)齒條刀具離開輪坯中心，作正移距xm毫米，再將圖紙轉動到相應的象限,然后重復步驟3.調節(jié)齒條刀具使其接近輪坯中心，作負移距xm毫米，再將圖紙轉動到相應的象限,然后重復步驟3.比較所畫的標準齒輪和變位齒輪在分度圓的齒輪厚、齒間、周節(jié)以及齒頂厚、根圓、頂圓、分度圓和基圓的相對變化特點.五、 思考題齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于（h*+c*）m?a用齒條刀具加工標準齒輪時，刀具和輪坯之間的相對位置和相對運動有何要求？為什么？移距的目的是什么？被加工的變位齒輪哪些參數(shù)發(fā)生變化，哪些不變？（相對標準齒輪而言，如S、S、e、h、h、h、r、r、r）,定性描述，并分析產生根切的原因.f a f用齒輪插刀加工齒輪時，刀具與輪坯之間應該具備哪幾種運動？六、 實驗報告實驗目的

實驗原理使用儀器、材料實驗步驟齒輪尺寸計算和比較表被加工齒輪數(shù)：z=正變位系數(shù)：x=+負變位系數(shù)：X=-名稱計算公式計算結果結果比較標準齒輪正變位齒輪負變位齒輪正變位齒輪負變位齒輪分度圓直徑基圓基徑頂圓直徑根圓直徑分度圓周節(jié)分度圓齒厚分度圓齒間齒頂厚基圓齒厚齒總咼齒根高齒頂咼4.附上所描繪的齒廓圖執(zhí)筆人：安培文實驗三齒輪參數(shù)測繪一、 目的要求掌握應用游標卡尺測定漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)的方法；鞏固并熟悉齒輪部分尺寸與參數(shù)關系和漸開線的性質。二、 測試對象和測量工具圓柱齒輪；齒輪為奇數(shù)和偶數(shù)的標準直齒圓柱齒輪及變位直齒圓柱齒輪各1件。2.游標卡尺（游標讀數(shù)不大于0.05毫米）。漸開線函數(shù)表（自備）。三、 原理和方法漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)：齒數(shù)z,模數(shù)m,齒頂高系數(shù)h*，頂隙系數(shù)c*,分度圓壓力角a,變位系數(shù)x的測定。A.測量的方法如圖6-1所示：用游標尺跨過k個齒，測得齒廓間的公法線距離為Wk毫米，然后再跨過K+1個齒，測得其距離為WK+1毫米。為了保證卡尺的兩個量足與齒廓在齒高中部附近相切，K值應根據被測齒輪的齒數(shù)Z參考表6-1決定。并注意卡尺在測量時不要傾斜，造成卡腳與齒廓的局部接觸。表1Z12-1819-2728-3637-4546-5455-6364-7273-81K23456789由漸開線的性質可知，齒廓間的公法線ab（圖6-1）與所對應的基圓上的圓弧a。％長度相等，因此W二(K-1)P+Sk k b(1)W二K*P+S(2)K+1 b b所以，W一W=P二兀mcosak+1 k k(3)

W-W

m=—k+i k（4）其數(shù)值最接ncos（4）其數(shù)值最接由于式中a可能是15°也可能是20°，故分別代入算出其相應的模數(shù),近于標準值的一組m和a,即為所求的值。B.確定被測定的變位系數(shù)x：因為：變位直齒圓柱齒輪的公法線長度計算公式為：（變）=m[nK-0.5]cosa+z-sina-cosa]+2xmsina標準直齒圓柱齒輪的公法線長度計算公式為：W=mcosa[n（K-0.5）+z-inva]K（標）W -W2xmsina=W —W =—k（變）.__（5）k（變） k（標） 2msina式中Wk（變）一用游標卡尺跨測K個齒所測得的實際公法線長度；Wk（變）一利用標準直齒圓柱齒輪的公法線長度公式計算而得。若測得Wk（變）=Wk（標），x=0,該齒輪即為標準齒輪。C.h*、c*的測定a根據齒根高的計算公式確定h*、c*amz-dh=m（h*+c*-x）= f （6）f a 2式中:df可以用游標目卡尺測得（見圖2）圖2圖2d=2L+①TOC\o"1-5"\h\zf 1d=2L+①a 2=0.25和0=0.25和因此⑹式中僅h*和c*二參數(shù)為未知，故可以分別用h*=1,a ah*=0.8,c*=0.3兩組標注值代入，符合等式的一組，即為所求的值.a四、試驗步驟直接計算齒輪的齒數(shù)乙測量Wk、Wn（k+1）何df.每個尺寸測量二次,取其平均值作為測量數(shù)據.計算m、a、x、h*和c*(或m、a、x、h和c*).a n nnan五、 思考題決定齒廓曲線形狀的參數(shù)有哪些？測量時，在保證卡尺的量足與齒廓曲線相切的條件下，卡尺的量足若放在漸開線齒廓的不同位置上，對所測定的公法線長度Wk有無影響?為什么？六、 實驗報告實驗目的實驗原理使用儀器、材料實驗步驟測量和計算數(shù)據齒輪編號齒輪一齒輪二齒輪三斜齒輪