齿轮范成实验规程
齿轮范成实验_2
实验二齿轮范成原理实验—、实验目的1.掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理, 观察齿廓曲线的形成过程；2、了解根切现象和齿顶变尖现象。
掌握用移距修正法避免根切的方法, 建立变位齿轮的基本概念。
二、设备与工具1.齿轮范成仪、范成纸2.直尺、铅笔（自备）现有齿轮范成仪的基本参数分别为:m=10mm, α= 20°, ha* =1, c*=0.25；被加工齿轮的齿数m=10mm, z=20；α = 20°, ha* =1, c*=0.25；d = mz=200mm的标准齿轮, X=0.5的正变位齿轮, X=-0.5的负变位齿轮1.基体2.齿条刀3.变位溜板4.17齿分度圆5.9齿分度圆6.转盘 7、9齿基圆 8、变位溜板锁紧旋钮9、啮合溜板 10、啮合拉紧手柄 11.变化量调节旋钮图1（a）1.基体2.齿条刀3.圆盘4.8齿分度圆5.纯滚动节线 6、齿条锁紧螺钉 7、变位量调节螺丝图1（b）2.同学自备: 圆规、三角板、铅笔、橡皮、计算工具等。
三、原理和方法范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。
实验时, 图1(a)或(b)中齿条2代表切削刀具, 安装在啮合溜板9上。
啮合溜板与被加工齿轮的分度圆作纯滚动。
这样, 刀具刀刃各位置的包络线必为被加工齿轮的齿廓。
由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆直径无穷大的渐开线）, 包络出的齿廓必为渐开线。
当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切作纯滚动时, 所加工齿轮的为标准齿轮；如果是齿条非中线的另—条节线与分度圆相切作纯滚动时, 所加工的齿轮为变位齿轮。
四、实验步骤（一）绘制标准齿轮1.查看范成仪基本参数（m, α, ha*, c*, z）。
按此参数计算出被加工的标准齿轮分度圆直径d、顶圆直径da、根圆直径df及基圆直径db, 并画在绘图纸上。
2、将绘图纸夹在转盘上, 调节旋钮使齿条刀的中线与被切齿轮分度圆相切（也可调整齿条刀的顶线与被切齿轮的根圆相切）。
齿轮范成原理实验
齿轮范成原理实验齿轮是机械传动中常用的一种传动方式，具有传递功率、转速和转矩等特点。
其传动效率高、噪音低、寿命长等优点，被广泛应用在各种机械领域中。
本文将介绍齿轮范成原理实验，旨在帮助读者更好地了解齿轮工作原理。
一、实验原理齿轮传动是利用两个或多个啮合的齿轮，通过齿形的改变而实现转动传递动力和扭矩的机械传动方式。
实验中，通过模型模拟齿轮的啮合过程，演示齿轮的范成原理。
二、实验仪器齿轮模型、测量工具、数据记录器等。
三、实验步骤1.检查齿轮模型是否安装正确，有无异物和损坏。
2.测量齿轮的齿数、模数、压力角等参数，并记录下来。
3.调整齿轮的位置，使得两个齿轮啮合，根据齿轮的齿数和模数计算出齿轮的传动比。
4.启动齿轮模型，观察齿轮的啮合过程，记录齿轮的传动情况，例如转速、转矩、噪音等。
5.根据实验数据，计算齿轮传动效率，分析齿轮传动的优缺点。
四、实验注意事项1.在进行实验前，应当认真检查齿轮模型的装配情况和参数符合要求，确保实验的可靠性和安全性。
2.避免使用过高的转速，以免造成齿轮的损坏或者伤害实验人员。
3.在实验过程中，应注意观察齿轮的转动状态和传动效率等数据，记录实验数据时精确到小数点后一位。
4.实验结束后，应停止电源并拆卸齿轮模型，清洁齿轮和测量工具，并妥善保存。
五、实验结果分析通过齿轮范成原理实验，可以了解齿轮的工作原理及传动特点。
实验数据的分析可以得出以下结论：1.齿轮传动中，齿轮的齿数、模数和压力角等参数对传动效率和精度有着重要的影响。
2.齿轮传动比可以根据齿数和模数计算，传动效率随着传动比的增大而降低，但传动能力增强。
3.齿轮传动的噪音和振动会随着转速的增加而增大，但传动效率也会相应提高。
4.齿轮传动具有简单、可靠、精度高、寿命长等优点，在各种机械传动领域中广泛应用。
总之，齿轮范成原理实验可以帮助读者深入了解齿轮的工作原理及传动特点，为进一步研究机械传动提供了基础。
齿轮范成实验（齿轮轮廓曲线的绘制）
实验三渐开线齿廓加工原理一、实验任务及目的（一）观察渐开线齿廓的形成过程，掌握用范成法制造渐开线齿轮齿廓的基本原理；（二）观察渐开线齿轮产生根切的现象，了解产生的原因以及如何避免根切；（三）分析比较标准齿轮和变位齿轮的相同点和不同点，理解变位齿轮的概念。
二、实验设备和工具（一）齿轮范成仪；（二）圆规、绘图纸、三角板、剪刀、两支不同颜色的铅笔或者圆珠笔（学生自备）；（三）渐开线齿轮模型、挂图或者“齿轮范成实验”电教片（可省略）。
三、实验原理和方法范成法是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的一种方法。
在实际加工齿轮过程中，工厂采用插齿机加工金属齿轮，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，两者在滚动加工过图中：1——机架；2——圆盘；3——钢丝；4——拖板；5——小拖板；6——刀具；7——螺旋圆盘2绕固定于机架1上的轴心0转动，在圆盘的周缘刻有凹槽，内部嵌有两根钢丝3，其中心线（图3－1中圆盘2上虚线为钢丝3的中心线）形成的圆相当于被加工齿轮的分度圆。
两根钢丝的一端分别固定在圆盘2上B、'B，另一端分别固定在拖板4的A、'A处，拖板4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刀具的运动是相同的。
在拖板4上还装有带刀具6的小拖板5，转动螺旋7可使其相对拖板4垂直移动，从而调解刀具中线至轮坯中心的距离。
四、实验步骤和要求ha，顶隙系数*c）和被加工齿（一）根据已知刀具参数（齿距p，压力角α，齿顶高系数*轮参数（分度圆直径d），计算被加工齿轮的基圆半径、最小变位系数和最小变位量、标准齿轮的齿顶圆和齿根圆直径、变位齿轮的齿顶圆和齿根圆直径，将这些圆画在同一张绘图纸上并进行标注，沿最大圆直径将绘图纸剪成圆形纸片，作为本实验用的“轮坯”。
（二）将“轮坯”安装在圆盘上，保证其圆心与圆盘中心重合。
（三）调节刀具中线，使其与被加工齿轮分度圆相切，此时处于切制标注齿轮时的安装位置。
齿轮范成原理实验
齿轮范成原理实验实验指导书一、实验目的1.掌握范成法切制渐开线齿轮的原理，观察齿廓形成的过程。
2.了解渐开线齿轮产生根切的原因、现象和避免根切的方法。
3.分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、设备及工具1.齿轮范成仪2.工具：剪刀3.自带工具：圆规、三角尺、铅笔（HB）、橡皮、裁好直径230mm圆形图纸一张。
三、原理和方法1.原理范成法是利用一对齿轮相互啮合时，齿轮齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。
加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，他们仍能保持固定的角速比转动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样切制得到的齿轮齿廓就是刀具刀刃在各位置的包络线。
今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线也必为渐开线。
由于实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，所以在实验中用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程并用铅笔将其记录在纸上，这样我们能清楚地观察到齿轮范成的过程。
2.齿轮范成仪（图6-1）圆盘1绕底座5的轴线回转。
纵拖板2与齿轮圆盘3做纯滚动。
齿条中线机床节线图6-1 齿轮范成仪示意图1.圆盘2.齿条纵拖板3.齿轮分度圆4.齿条刀具5.底座6.螺钉7.压环 8.调节螺钉圆盘与纵拖板为齿轮齿条传动。
因此两者之间为无滑动的纯滚动。
圆盘上放纸相当于轮坯。
齿条刀具由两个螺钉8与纵拖板相联接，可以使齿条刀具的中心线移近或远离轮坯的中心。
如果当刀具4上的刻度对准“0”时，即齿条刀具的中心线对准机床节线并与分度圆相切时，为切制标准齿轮时刀具的位置；当刀具的中心线远离轮坯中心，即使中线以上的任一分度线与机床节线对准并与轮坯分度圆相切作纯滚动时，为切制正变位齿轮时刀具的位置；反之则为切制负变位齿轮时的位置。
3.齿轮范成仪参数刀具：25.0 1 20 ,20=*=*==c h mm m a α 轮坯：分度圆直径mm d 160=，故齿数8==mdz 四、实验内容绘制：1.标准齿轮（根切齿轮）2.修正齿轮（正变位齿轮）五、实验步骤1.预备工作1）计算：根据下面公式及上面规定的参数算出标准齿轮及正变位齿轮的 d 、 a d 、f d ，变位齿轮参数计算公式：mx d d m x d d a f )22()25.2(++=--=当计算标准齿轮尺寸时，可取上式中0=x ，当切制正变位齿轮时x 的取值为：17)17(min z x -=。
齿轮范成试验
和分度圆相切的即为齿轮节线如图，齿条刀5可以在滑架上作 垂直于移动方向即远离或靠近齿轮中心O移动，因此当齿条 刀中线和分度圆相切时加工出是标准齿轮。当齿条刀的其它 分度线和分度圆相切时，加工的是变位齿轮。
四、实验步骤：
l、范成标准齿轮
⑴、将裁好的白纸用压环压在圆盘上，并注意尽可能使圆纸 中心和圆盘中心重合。
⑷、根据范成法出来的齿，以圆弧上三点定固心的办法找出
齿轮的转心，并适应调整之。用三角尺量得齿条周节P，并
计算其模数 m P /
进而算出齿轮齿数
z
分度圆直径 模数
d
d m
本范成仪 m 20, z 10,C* 0.25
r 从而计算出齿顶圆半径 ra ,齿根圆半径 rf ，基圆半径 b 及分度圆半径 r ，
⑵、调整齿条刀相对于滑架位置、使齿条刀刻尺基线对准滑尺 零线，然后用螺钉紧住。以保证刀具线和齿轮分度圆相切。
⑶、自左至右，将滑架沿底座导轨移动，每移2—3毫术．即用 削尖铅笔将齿条刀齿廓画在白纸上，相当于刀具范成齿轮坯一 次。这样继续不断移动滑架。刀具和齿坯还在不断地进行着范 成运动，刀具齿廓在范成运动中的各个位置相继地画在齿坯上。 这一系列刀具位置的包络线即齿坯轮齿的齿廓，直到范成出完 整的二至三个齿为至．并观察是否根切现象。
以齿轮圆心为中心在齿坯上一一画出上述各圆。
⑸、用三角落尺测量分度圆弦齿厚，齿顶圆弦齿厚、基圆弦 齿厚，记下并填入实验报告。
⑹、据渐开线齿轮任意圆齿厚公式，算得分度圆齿厚，
然后根据下面算式算出各圆弦齿厚：
Si
2ri
sin
S i 弦齿厚， Si 齿厚， ri 任意圆半径
Si ri
Байду номын сангаас
范成实验
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。
4.齿轮范成法加工实验
实验四齿轮范成法加工实验一、实验目的1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理；2.了解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、实验概述1.实验原理范成法是利用齿廓啮合的基本定律来切制齿廓的，一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线。
加工时，其中一齿轮（或齿条）为刀具，另一轮为轮坯，两者作相对运动，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，最后轮坯上被加工出来的轮廓就是刀具在各个位置的包络线，其过程与无齿侧间隙啮合传动类似。
借助齿轮范成仪，可以清楚地了解齿廓形成的过程。
2.齿轮范成仪结构图4-1齿轮范成仪结构3. 自备工具卡纸（A4）、圆规、三角尺、剪刀、铅笔三、 实验内容及步骤1.齿轮坯的准备用A4大小的卡纸准备两只齿轮坯，基本参数如下模数：m=20 mm ；齿数：z=10；压力角：20α︒=；齿顶高系数*a h =1；顶隙系数*c =0.25。
一只齿轮用来切制标准齿轮，剪出半圆毛坯纸，计算其齿顶圆半径、齿根圆半径、分度圆半径、基圆半径并绘出上述四圆，剪成略大于齿顶圆的大半圆齿轮坯。
另一只齿轮用来切制变位齿轮，变位系数x 按不发生根切的条件x *min min ()/a h Z Z Z ≥-选取，但不宜选过大。
暂设齿顶高变动系数δ=0，计算出上述四圆的半径，并剪成齿轮坯。
2.齿轮坯的安装取下范成仪上的压板，按压板上螺钉孔的位置，在齿轮坯上开三个小孔，将齿轮坯中心对准范成仪的中心，用压板压紧轮坯。
利用元宝螺帽调整齿条刀具（齿板）离齿轮坯中心的距离，使齿条刀具左右移动时，刀具的顶端均能与齿轮坯齿根圆相切。
安装变位齿轮时需要重新调整。
3.范成齿廓先将齿条刀具移到左端，使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的齿顶圆（注意为了防止脱线，不要让齿轮坯中心线的倾斜度超过90度），自左端向右移动齿条工具，每隔约2-3mm ，在毛坯纸上画出齿条刀具的轮廓线，注意画线时不要漏线，直到刀具的左端移进中线为止，这时便范成出3个完整的齿形4.换上另一齿坯，重复步骤2和3，完成变位齿轮齿廓的范成（注意齿板向上移是负变位，向下移是正变位）。
实验二 《齿轮范成原理》实验
实验二《齿轮范成原理》实验一、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办法。
建立变位齿轮的基本概念。
二、设备和工具：1、齿轮范成仪（有两种，但原理一样）。
2、绘图纸、圆规、三角板、剪刀、2－3支2H铅笔。
三、原理：范成法是利用一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。
它们保持固定的角速比传动。
完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向做切削运动。
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，故通过齿廓范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程；范成仪所用刀具模型是齿条刀。
轮坯用绘图纸代表。
传动中，将刀具刀刃的各个位置用铅笔记录在绘图纸上。
这样，我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
四、构造：范成仪的构造如附图一，轮坯部分结构做成扇形构件4。
是模数18mm，齿数17的齿轮的分度圆；另一半圆是模数18，齿数9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上，摇动手柄12，可使轮坯前后移动。
刀具部分的结构是：模数18的齿条刀用铰链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位。
变位量可以从刻度尺1读出，变位溜板3又装在啮合溜板11上，在不作变位时，可用旋钮10锁住变位溜板。
啮合溜板11是与分度圆作纯滚动。
在无变位量时（刻度尺零位对齐）刀具2的分度线（中线）与啮合溜板11的一侧（即与分度圆作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。
六、实验步骤：1、根据你所使用的范成仪的参数，计算出被加工齿轮的主要尺寸d 、d a 、d f 、d b ，并将上述四个圆画在一张绘图纸上。
计算最小变位系数X min 及最小变位量（X min ·m ）。
计算该变位齿轮的d f 、d a ，并将此变位齿轮的齿顶圆及齿根圆，还有分度圆、基圆画在第二张绘图纸上。
将超出被加工齿轮齿顶圆的图纸剪去，以所得的圆形图纸作为被加工齿轮的轮坯。
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。
机械设计实验齿轮范成法实验
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一．实验目的
利用一对齿廓互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理。
1、特点：刀刃包络线=齿槽形状
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二、实验原理
三、仪器与工具
大圆盘 2.横拖板 3.底座 4.齿条形刀具 5.压板
齿轮范成仪。
大圆盘 2.横拖板 3.底座 4.齿条形刀具 5.压板
6、观察所加工的标准齿轮的根切现象；观察刀具的齿顶线是否超过了极限啮合点N；观察和体会渐开线的形成过程和根切的形成过程。
7、加工变位齿轮：重新调整刀具位置（对刀），将刀具离开轮坯分度圆移动一段距离（mxmin），然后按上述方法加工变位齿轮。
加工标准齿轮
加工负变位齿轮
齿坯图尺寸的计算。 附上齿廓加工图。
拧下范成仪大圆盘上的圆形压板5，将轮坯纸样安装在大圆盘上，压上圆形压板，完成轮坯的装夹过程。
5、将齿条刀具与轮坯对滚并横向移动到一端极限位置（以保证刀具横拖板底部齿条与大圆盘底部的齿轮不脱开为限），然后向另一端走刀（横向移动刀具），每次移动距离不要太大（每次移动3-4mm），以免渐开线不圆滑；每移动一次，用铅笔描下刀具的位置（注意：应把压着纸的刀具齿廓完全描下，不要漏描；否则渐开线不完全）；直至刀具拖板走到另一端不能再走为止（应保证画出2个完整齿的渐开线齿廓）。
实验报告：
2、绘图纸（260X250）、圆规、三角板、铅笔、铅笔刀、橡皮等绘图工具。
d
db
φ65
φ30
根据被加工齿轮的参数制作标准齿轮轮坯（x=0）和变位齿轮轮坯（x=xmin），将两种轮坯各画一半组成一个整圆轮坯图；并在图中画出各自的基圆、分度圆、齿根圆及齿顶圆；沿两个齿顶圆剪掉多余的纸，形成轮坯纸样。
渐开线齿轮范成原理实验
实验二渐开线齿轮范成原理实验
一、实验目的
1.掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓基本原理，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，建立变位齿轮的基本概念。
3.了解刀具变位对被加工齿轮各参数的影响，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、设备与工具
1.齿轮范成仪、剪刀；
2.学生自备圆规、三角尺、两支不同颜色的铅笔或圆珠笔；
三、实验方法
1．原始数据：齿条与齿轮
模数m=20mm 齿顶高系数h a*=1.0 最小齿数Z min=17mm
压力角α=20°径向间隙系数C*=0.25 分度圆直径d=200mm 径向变位系数X 2
四、实验注意事项及要求
⒈一定要用插销使半圆与圆盘固定；
⒉纸坯转角要小，以便“切”画出连续光滑的齿廓线；
⒊要将刀具在纸坯上的所有投影线一次画出来；铅笔要与纸坯平直；
⒋比较两种齿形时，一定要使其分度圆与基圆重合，齿廓一边对齐；
⒌回答下面思考题。
五、思考题：
1．通过实验说明你所观察到的根切现象的特点怎样？
是由何原因引起的？避免根切方法有哪些？
2．谈一谈对本实验课的心得体会和意见。
思考题答案：
答：1.根切现象去的是被切齿轮齿根部分的渐开线齿廓；
产生的原因是：用范成法加工渐开线齿轮时，刀具齿顶线超过了啮合极限点；
避免根切的发生要：①在允许不发生根切的最少齿数内加工；②在允许不发生根切的最小变位系数内加工；
③避免根切可采用非标准刀具或改变刀具和轮坯的相对位置。
齿轮范成原理实验指导书
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()**a h c m +，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：ωγυ=刀。
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。
齿轮范成实验
齿轮范成实验概述齿轮是机械传动中常用的元件，广泛应用于各种机械设备中。
为了确保齿轮的质量和性能，齿轮的范成实验变得尤为重要。
本文将探讨齿轮范成实验的目的、实验过程以及实验结果的分析和应用。
一、实验目的1. 了解齿轮范成实验的基本原理和意义；2. 掌握齿轮范成实验的实验方法和步骤；3. 分析实验结果，评估齿轮的质量和性能。
二、实验装置和材料1. 实验装置：齿轮范成实验台；2. 实验材料：齿轮范成工件、测量工具（卡尺、指示表等）。
三、实验步骤1. 准备工作：清洁实验装置，检查齿轮范成工件的状态；2. 安装齿轮范成工件：将齿轮范成工件安装在实验台上，并调整好夹具；3. 调整实验参数：根据实验要求，调整齿轮范成实验台的参数，如模数、齿数等；4. 进行范成实验：启动实验台，让刀具和齿轮范成工件进行切削和成型；5. 测量齿轮参数：使用测量工具对齿轮进行测量，包括齿宽、齿高、齿距等参数，并记录下来；6. 分析实验结果：根据实验测量数据，计算并分析齿轮的质量和性能；7. 实验报告：根据实验结果编写实验报告，总结实验过程和结果。
四、实验结果分析和应用1. 齿轮质量评估：根据实验结果，评估齿轮的质量是否符合要求，如齿形误差、跳动度等；2. 齿轮性能分析：根据实验结果，分析齿轮的载荷能力、传动效率等性能指标；3. 优化改进建议：根据实验结果，提出优化改进齿轮的建议，以提高其质量和性能；4. 实际应用：根据实验结果，引导齿轮生产中的工艺控制和质量管理，以确保齿轮在实际使用中的可靠性和耐久性。
结论通过齿轮范成实验，我们可以全面了解齿轮的质量和性能，为齿轮的设计和制造提供科学依据。
齿轮范成实验可以帮助我们评估齿轮的质量，分析其性能，并提出优化改进的建议。
在实际应用中，齿轮范成实验还可以作为质量控制和管理的重要手段，确保齿轮在各种机械设备中的正常运行和可靠性。
总结本文介绍了齿轮范成实验的目的、实验步骤和实验结果分析及应用。
齿轮范成实验对于确保齿轮质量和性能起着重要作用，能够为齿轮的设计、制造和应用提供科学依据。
渐开线齿轮范成原理实验
渐开线齿轮范成原理实验1. 引言渐开线齿轮范成原理实验是一项用于研究渐开线齿轮制造中原理和工艺的实验。
渐开线齿轮是一种特殊的齿轮，其齿面曲线为渐开线曲线，具有良好的传动性能和噪音特性。
本实验旨在通过实际操作，深入了解渐开线齿轮的原理和制造工艺。
2. 实验器材和材料准备2.1 实验器材•渐开线齿轮范成实验台•电动车削机床•计算机辅助制造系统（CAM）2.2 材料准备•高强度合金钢圆柱齿轮毛坯3. 实验步骤3.1 制定实验计划制定实验计划是实验进行的前提，需要明确实验的目的、方法和步骤。
在本实验中，实验目的是深入了解渐开线齿轮的制造原理，实验方法是通过实际加工制造渐开线齿轮范成。
3.2 准备齿轮毛坯将高强度合金钢圆柱齿轮毛坯准备好，确保其尺寸和质量符合要求。
检查毛坯是否存在缺陷或损伤，并进行相应修复。
3.3 设计工艺路径利用计算机辅助制造系统（CAM），根据渐开线齿轮的参数和要求，设计出适合的工艺路径。
工艺路径包括车削轨迹、切削速度和进给速度等。
3.4 车削齿轮根据设计好的工艺路径，将齿轮毛坯装夹在电动车削机床上。
根据工艺路径的要求，进行车削加工。
车削过程中，需要保证加工的精度和质量。
3.5 检验齿轮车削完成后，需要对齿轮进行检验。
通过齿轮测量仪器，测量齿轮的尺寸、形状和精度等参数。
对测量结果进行分析，确保齿轮符合要求。
3.6 修正和再加工（如果需要）根据对齿轮的检验结果，如果存在不合格的地方，需要进行修正和再加工。
根据具体情况，采取相应的修正措施，直到齿轮满足要求为止。
3.7 实验总结和分析对实验过程中的各个步骤进行总结和分析。
总结实验中的问题和困难，提出改进措施和建议，以提高渐开线齿轮的制造效率和质量。
4. 结论通过渐开线齿轮范成原理实验，深入了解了渐开线齿轮的制造原理和工艺。
实验结果表明，通过适当选择工艺路径和合理加工参数，可以制造出符合要求的渐开线齿轮。
5. 致谢特别感谢参与本实验的实验人员和相关专家的支持和协助。
实验 齿轮加工范成法加工实验
实验齿轮加工范成法加工实验一、目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的原理，观察用齿条(刀具)绘制齿廓曲线的过程；2、了解标准齿轮Z<Zmin时产生根切的现象及用移距修正法避免根切的方法，以建立变位齿轮的概念3、比较标准齿轮与变位齿轮约顶圆齿厚和根圆齿厚。
二、设备和工具1、三角尺；2、齿轮范成仪：3、圆规：4：绘图纸(280mmxl50mm)，5、剪刀：6、两种不同颜色的铅笔或圆珠笔三、齿轮范成仪的技术规范1、齿条刀具的参数：模数m=2.5mm；压力角α=20°；齿顶高系数ha*=1;径向间隙系数C*=0.25；2、被加工齿轮的参数：分度圆直径d=200mm，齿数z＝d／m=8：3、仪器的最大移距量：x m=-5mm～+20mm。
四、齿轮范成仪的工作原理与构造范成法是利用一对齿轮(或齿轮与齿条)互相啮合时其共轭齿廓为包络线的原理来切齿的。
本实验所用的齿轮范成仪是模仿齿轮与齿条的啮合过程来设计的，刀具模型为一齿条(相当于齿条插刀)，齿轮模型则为相当于被切削齿轮的半圆盘，其结构如图2所示。
半圆盘1可绕其固定的轴心o转动，在半圆盘1边缘刻有代表分度圆的凹槽，槽内绕有钢丝3，两端分别固定在半圆盘1及纵拖板5上的a，b和c，d处，纵拖板5可在机架8上沿水平方向左右移动，并通过钢丝3带动半圆盘1亦相应地向左或向右转动，这与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动过程相同，齿条刀具6通过两只销钉固定在横拖板4上，横拖板4装在纵拖板5的径向导槽内，旋转螺秆7，可使横拖板4带着齿条6沿垂直方向相对于半圆盘l的中心O作径向移动，用以调节齿条中线与半圆盘中心之间的距离当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与节线重合，便能切制出标准齿轮。
这时均匀地移动纵拖板5，将刀刃各个位置的投影线用铅笔描绘在轮坯纸上，便能清楚地观察到齿轮的范成过程。
图2 齿轮范成仪结构简图1、半圆盘2、压环3、钢丝4、横拖板5、纵拖板6、齿条刀具7、螺杆8、机架若旋转螺杆8，改变齿条中线与半圆盘l中心o的距离，使齿条中线与刀具节线分离，如图2所示，此时齿条中线与被切齿轮分度圆分离xm，但刀具节线仍与被切齿轮分度圆相切，这样便能切制出变位齿轮。
渐开线齿轮范成实验(指导书)20140318
实验二渐开线齿轮范成实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理；2、通过观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程, 了解齿轮的根切现象及避免根切的方法；3、分析比较标准齿轮与正负变位齿轮齿形变化的异同点。
二、实验仪器及工具1、齿轮范成仪。
2、铅笔、圆规、三角板、剪刀等（自备）。
3、240×240mm2的厚图纸两张。
三、齿轮范成法原理四、范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时, 共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时, 其中一轮为刀具, 另一轮为轮坯, 刀具和轮坯在机床链作用下保持定传动比传动, 完全和一对真正的齿轮相互啮合传动一样, 刀具作径向进给运动的同时, 还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样切出的齿廓就是刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作刀具的齿廓, 可以证明其所包络出的齿廓必为渐开线。
今用齿条渐开线（基园半径为无限大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮, 那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线, 即加工出的齿廓为渐开线齿廓。
因为在实际加工时, 看不到刀刃形成包络轮齿的过程, 所以通过齿轮范成仪来表现这一过程, 用铅笔将刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上, 这样就能清楚地观察到轮齿范成的过程。
五、齿轮范成仪的构造及使用方法简介齿轮仪所用的刀具模型为齿条插刀, 其结构示意图如下:图2-1 渐开线齿廓范成仪大圆盘代表工作台, 其上安装齿轮毛坯, 它可绕轴心O旋转, 工作台下面d=Φ200mm 齿轮与齿条啮合, 齿条（即刀架）可在机架上沿导轨移动, 使工作台相对刀架在Φ200mm的圆上做无滑动的纯滚动, 也就是说, 该范成仪只能加工分度圆是Φ200mm的齿轮。
齿条刀（如图透明色齿条）可安装在相对轮坯的不同位置, 如齿条刀安装在其中线与轮坯的分度圆相切的位置, 可切制出标准渐开线齿轮；若齿条刀的中线与轮坯的分度圆不相切, 而移动了一定距离（其移距xm可在刀架的刻度上直接读出, 如图两边）, 则可按移动距离的方向和大小, 切制出各种正变位或负变位齿轮。
实验齿轮加工范成法加工实验
实验齿轮加⼯范成法加⼯实验实验齿轮加⼯范成法加⼯实验⼀、⽬的1、掌握⽤范成法切制渐开线齿轮的原理，观察⽤齿条(⼑具)绘制齿廓曲线的过程；2、了解标准齿轮Z3、⽐较标准齿轮与变位齿轮约顶圆齿厚和根圆齿厚。
⼆、设备和⼯具1、三⾓尺；2、齿轮范成仪：3、圆规：4：绘图纸(280mmxl50mm)，5、剪⼑：6、两种不同颜⾊的铅笔或圆珠笔三、齿轮范成仪的技术规范1、齿条⼑具的参数：模数m=2.5mm；压⼒⾓α=20°；齿顶⾼系数ha*=1;径向间隙系数C*=0.25；2、被加⼯齿轮的参数：分度圆直径d=200mm，齿数z＝d／m=8：3、仪器的最⼤移距量：x m=-5mm～+20mm。
四、齿轮范成仪的⼯作原理与构造范成法是利⽤⼀对齿轮(或齿轮与齿条)互相啮合时其共轭齿廓为包络线的原理来切齿的。
本实验所⽤的齿轮范成仪是模仿齿轮与齿条的啮合过程来设计的，⼑具模型为⼀齿条(相当于齿条插⼑)，齿轮模型则为相当于被切削齿轮的半圆盘，其结构如图2所⽰。
半圆盘1可绕其固定的轴⼼o转动，在半圆盘1边缘刻有代表分度圆的凹槽，槽内绕有钢丝3，两端分别固定在半圆盘1及纵拖板5上的a，b和c，d处，纵拖板5可在机架8上沿⽔平⽅向左右移动，并通过钢丝3带动半圆盘1亦相应地向左或向右转动，这与被加⼯齿轮相对于齿条⼑具的运动过程相同，齿条⼑具6通过两只销钉固定在横拖板4上，横拖板4装在纵拖板5的径向导槽内，旋转螺秆7，可使横拖板4带着齿条6沿垂直⽅向相对于半圆盘l的中⼼O作径向移动，⽤以调节齿条中线与半圆盘中⼼之间的距离当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与节线重合，便能切制出标准齿轮。
这时均匀地移动纵拖板5，将⼑刃各个位置的投影线⽤铅笔描绘在轮坯纸上，便能清楚地观察到齿轮的范成过程。
图2 齿轮范成仪结构简图1、半圆盘2、压环3、钢丝4、横拖板5、纵拖板6、齿条⼑具7、螺杆8、机架若旋转螺杆8，改变齿条中线与半圆盘l中⼼o的距离，使齿条中线与⼑具节线分离，如图2所⽰，此时齿条中线与被切齿轮分度圆分离xm，但⼑具节线仍与被切齿轮分度圆相切，这样便能切制出变位齿轮。
齿轮范成实验
齿轮范成实验一、实验目的1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理。
2. 了解齿轮的根切现象及用变位修正来避免根切的方法。
3. 分析比较变位齿轮与标准齿轮的异同点。
二、实验内容使用范成仪模拟加工渐开线标准齿轮和变位齿轮，要求在图纸上分别绘出两个完整的齿形。
三、实验用具1 齿轮范成仪、剪刀、钢皮尺、4号图纸。
2 圆规、铅笔或双色圆珠笔(学生自带)。
四、实验原理1. 范成法是利用一对齿轮传动时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时刀具和轮坯以恒定的角速比传动，犹如一对齿轮啮合传动一样；同时刀具还沿着轮坯齿宽方向作往复切削运动。
这样，刀具的渐开线齿廓就在轮坯上包络出与刀具齿廓共轭的渐开线齿廓。
由于实际加工中看不到包络线的形成过程，所以本实验用范成仪来模拟切制渐开线齿轮的加工过程，并在刀具与轮坯对滚时绘出刀具刀刃在各个位置上的投影线，这些投影线的包络线即为被切齿轮的渐开线齿廓。
2. 范成仪的结构范成仪的结构如图所示，半圆盘2可绕其固定轴o转动。
在半圆盘的周缘刻有凹槽，槽内绕有钢丝ab和a′b′，钢丝的a和a′端固定在滑架4上，滑架装在机架1的水平导向槽内。
通过钢丝可带动滑架在机架上沿水平方向左右移动，并能保证半圆盘凹槽内钢丝的中心线所在圆(代表被切齿轮的分度圆)始终与滑架上的直线E(代表刀具节线)作纯滚动，从而实现对滚运动。
在滑架的径向导槽内装有固定齿条刀具5的刀架6，旋转螺旋7可使刀架带着刀具沿垂直方向相对于半圆盘中心作前后移动，以调节齿条中线与半圆盘中心之间的径向距离。
图8.1 范成仪结构示意图1．机架2．半圆盘3．压环4．滑架5．齿条刀具6．刀架7．螺旋3. 当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与刀具节线E重合，这样便能切制出标准齿轮；当齿条中线与被切齿轮分度圆分离时(这时齿条中线与刀具节线分离，但刀具节线仍与被切齿轮分度圆相切)，便切制出变位齿轮。
五、原始参数齿条型刀具的模数m=25mm，压力角α=20°，齿顶高系数ha*=1.0，顶隙系数C*=0.25,被切齿轮分度圆直径d=200mm。
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齿轮范成实验规程
1、根据齿条刀具的模数m、分度圆压力角α和被加工齿轮的齿数z,计算出被加工齿轮的分度圆和基圆直径,以及标准齿轮,正、负移距变位齿轮的齿根圆、齿顶圆直径；
2、将绘有毛坯圆、分度圆、基圆等的图纸固定在圆盘上作为毛坯,将溜板(带齿条)置于中间位置,并使标准齿轮象限正对齿条,调节齿条刀具的分度线与毛坯分度圆相切,制作标准齿轮；
3、将齿条移至右极端位置,开齿轮，并将齿条刀具溜板每次向左移动一个微小的距离(4～5毫米),在代表轮坯的图纸上,用铅笔描下刀具刀刃的位置,直到形成3～4个完整的齿形为止；
4、调节齿条刀具离开轮坯中心,作正移距xm毫米,再将图纸转动到相应的象限,然后重复步骤3；
5、调节齿条刀具使其接近轮坯中心,作负移距xm毫米, 再将图纸转动到相应的象限,然后重复步骤；
6、比较所画的标准齿轮和变位齿轮在分度圆的齿轮厚、齿间、周节以及齿顶厚、根圆、顶圆、分度圆和基圆的相对变化特点。