齿轮范成实验

实验三渐开线齿轮范成原理及直齿圆柱齿轮基本参数的测定与分析一、渐开线齿轮范成原理：一)、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程。

2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及其避免的方法。

3、分析比较标准齿轮和变位齿轮齿形和尺寸的异同点。

二)、实验仪器及工具1、齿轮范成仪（每人一台），绘图纸一张，透明纸一张。

2、铅笔、圆规、三角尺等（自备）。

三)、实验原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合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。

刀具与轮坯在机床链作用下一方面作定传动比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样。

另一方面作径向进给运动并沿轮坯的轴向作切削运动，这样切出的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。

若用渐开线作为刀具的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。

现在用齿条渐开线（基因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，我们看不清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，用铅笔将刀具刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上，这样我们就能清楚地观察到轮齿范成的过程。

在形成过程中，为了能形成被加工齿轮的径向间隙，刀具的齿顶高应加高。

即：h a=（h a*+c*）m，如图3－l所示。

四)、齿轮范成仪的构造及使用方法简介：范成仪构造如图3—2所示，由机座、扇形盘、旋纽、齿条刀、溜板、螺钉等组成。

机座上有二孔，扇形盘2可绕轴心转动，齿条刀安装在溜板上，当移动溜板时借助于齿轮齿条的传动迫使轮坯（扇形盘）上的分度圆与溜板上的齿条中线作纯滚动．齿条中线与分度圆上刻有数字，移动溜板时，可以看到它们一一对应，即表示齿轮分度圆在齿条中线上作无滑动滚动．松开螺钉可改变齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此齿条刀可固定在相对扇形盘的任一位置，如把齿条中线安装在扇形盘的分度圆相切的位置上，则可绘出标准齿轮的齿廓；当齿条中线安装在扇形盘的分度圆切线有一段距离时，（其移距值xm可在溜板两侧的刻度上直接读出），则可按变位值的大小和方向绘出各种正、负变位齿轮的齿廓。

渐开线齿轮齿廓范成实验- 机械设计基础渐开线是一种齿廓曲线，具有相对滚动过程中齿面接触良好、传动精度高等优点，广泛应用于各种机械传动中。

齿轮是渐开线的常见应用，而齿轮的齿廓设计对保证传动的性能至关重要。

本文将介绍渐开线齿轮齿廓的范成实验流程及方法。

渐开线齿轮齿廓的范成实验主要依据以下原理：1.渐开线齿轮齿廓曲线的方程若一个圆在另一个圆内滚动，且同时保持两圆心之间距离不变，则圆上某点的轨迹为渐开线。

圆的轨迹称为基圆，而另一圆称为从动圆。

若基圆为圆柱，从动圆为齿轮，则圆心所在直线即为两齿轮轴线。

令Z1和Z2分别为主动轮和从动轮的齿数，d1和d2分别为主动轮和从动轮的分度圆直径，则渐开线方程为：x=a(θ-sinθ)其中a=d1/2，θ为参数，s=Z2/Z1，实际计算时一般采用插齿法进行计算。

2.插齿法插齿法也称为逐齿法，主要用于推导渐开线齿轮齿廓。

其基本思想是从基圆上一点出发，逐步向定轴方向平移，并将平移轨迹图转换为从动轮上的齿廓。

1.确定齿轮参数在进行齿轮齿廓范成实验前，需要先确定齿轮的参数，包括齿数、分度圆直径、法向压力角等。

一般情况下，齿轮的参数由机械设备工程师根据实际需求进行设计。

2.绘制齿轮的CAD图根据齿轮的参数绘制齿轮的CAD图，使用CAD图软件或其他计算机辅助设计软件完成齿轮的绘制工作。

3.使用CNC机床制作齿轮母模在完成齿轮的CAD图设计后，将其通过CAM软件编程，使其转化为CNC机床所能识别的指令，然后通过CNC机床进行齿轮母模的加工。

4.制作齿轮精度测量仪制作齿轮精度测量仪，测量仪主要包括准确的齿轮中心定位装置，精确的齿廓扫描仪和数据处理器等。

5.进行齿轮齿廓范成实验利用齿轮的母模和精密齿轮测量仪，将齿轮母模和齿轮之间进行相互配合和精密测量，即可获得高精度的齿轮齿廓。

1.加工齿轮母模时需要采用高精度的CNC机床，以保证母模加工的精度和表面光洁度。

2.制作齿轮精度测量仪时需要选择精度高、鲁棒性强的元器件，并利用合理的设计方法，避免测量误差的产生。

范成法加工齿轮实验报告摘要齿轮是机械传动的重要组成部分，其精度和可靠性直接影响整个机器的性能。

本实验以范成法加工齿轮为研究对象，探究范成法加工齿轮的实验方法和实验结果，对齿轮的加工工艺和精度控制进行深入分析。

实验过程中，首先采用斜盘切槽法制作了车床夹具，然后通过转轴辅助加工齿轮，控制齿轮的加工深度和角度，并进行精度测量。

实验结果表明，在范成法加工齿轮时，需要注意控制刀具的质量、加工条件、夹具的稳定性和加工深度的控制等因素，以确保加工出的齿轮质量和精度达到要求。

本实验结果可以为齿轮加工精度控制提供一定的参考依据，对于机械设计和制造过程中齿轮的加工和检测具有一定的实际意义。

关键词：范成法；齿轮加工；精度控制；车床夹具；转轴辅助加工。

AbstractGear is an important component of mechanical transmission, and its accuracy and reliability directly affect the performance of the whole machine. In this experiment, the hobbing method was used to process the gear, and the experimental method and results of hobbing method for processing gear were explored, and the processing technology and accuracy control of gear were analyzed in depth.Keywords: hobbing method; gear processing; accuracy control; lathe fixture; turning axis assisted processing.一、实验目的1.了解范成法加工齿轮的原理及工艺。

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。

渐开线齿轮范成原理实验渐开线是一种特殊的曲线形状，它具有一些独特的性质。

当两个渐开线齿轮嵌合时，它们可以产生很好的传动效果，并且具有相对较小的噪音和振动。

事实上，通过正确设计和制造，渐开线齿轮可以实现高效的传动和长寿命的运行。

首先，我们需要制作两个渐开线齿轮的模具。

模具通过CNC加工来准确控制形状和尺寸。

然后，我们可以使用这些模具来铸造出两个精确的渐开线齿轮。

接下来，我们需要将这两个齿轮装配在传动装置中。

传动装置可以是简单的轴和轮套，也可以是更复杂的机械传动装置。

我们需要确保齿轮的相对位置和传动比例是正确的，以确保传递的运动是准确和稳定的。

在实验过程中，我们可以通过观察传动过程来评估渐开线齿轮的传动性能。

首先，我们可以测试齿轮的噪音和振动水平。

渐开线齿轮由于其特殊的形状，可以减少齿轮啮合时的冲击和振动。

因此，我们可以期望渐开线齿轮传动的噪音和振动较小。

其次，我们可以通过测量齿轮的传动效率来评估其传动性能。

传动效率是指能够有效传递给输出轴的输入功率与输入轴的实际功率之比。

我们可以使用功率计来测量输入和输出轴的功率，并计算传动效率。

通过与其他传动机制进行比较，我们可以评估渐开线齿轮的传动效率。

最后，我们可以测试齿轮的耐磨性和寿命。

通过长时间的运行实验，我们可以观察齿轮的磨损情况，并评估其寿命。

渐开线齿轮由于其特殊的形状，可以减少齿面的磨损，从而延长齿轮的使用寿命。

总结起来，渐开线齿轮范成原理实验可以通过制作和测试渐开线齿轮来评估其传动性能。

通过观察噪音和振动水平、测量传动效率以及测试耐磨性和寿命，我们可以了解渐开线齿轮的特点和应用前景。

作为一种高效、稳定和耐用的传动机构，渐开线齿轮在许多工业和机械应用中具有广泛的应用价值。

齿轮范成实验报告数据一、实验目的本次齿轮范成实验的目的在于深入理解齿轮的加工原理，观察齿廓的形成过程，掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理和方法，通过测量和分析实验数据，验证齿轮的基本参数和几何尺寸关系，为后续的机械设计和制造课程打下坚实的基础。

二、实验原理齿轮范成法是利用一对齿轮互相啮合时其齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。

在实验中，我们使用齿条刀具模拟齿轮加工过程。

齿条刀具的齿廓为直线，其移动速度与被加工齿轮的分度圆线速度相等。

当齿条刀具与毛坯齿轮（通常为圆形纸片）相对运动时，刀具齿廓在毛坯上逐渐切出齿形，从而形成渐开线齿廓。

三、实验设备及材料1、齿轮范成仪2、圆形绘图纸3、铅笔、橡皮4、直尺、圆规四、实验步骤1、安装调整范成仪将圆形绘图纸安装在范成仪的圆盘上，并固定牢固。

调整齿条刀具的位置，使其与圆盘的中心距等于被加工齿轮的分度圆半径。

2、绘制齿顶圆、齿根圆和分度圆使用圆规在绘图纸上绘制出被加工齿轮的齿顶圆、齿根圆和分度圆。

3、进行范成加工缓慢匀速地移动齿条刀具，同时在绘图纸上用铅笔描绘出刀具齿廓与毛坯的接触点轨迹。

重复移动齿条刀具，直至形成完整的齿廓。

4、测量和记录数据测量所加工出的齿轮齿廓的各项参数，如齿顶高、齿根高、齿厚等。

记录实验过程中的相关数据，如刀具移动距离、圆盘转动角度等。

五、实验数据记录与处理1、基本参数被加工齿轮的模数 m ＝ 2mm压力角α ＝ 20°齿数 z ＝ 182、测量数据齿顶高 ha ＝ 2mm齿根高 hf ＝ 25mm齿厚 s ＝ 314mm3、计算数据分度圆直径 d ＝ mz ＝ 2×18 ＝ 36mm齿顶圆直径 da ＝ d ＋ 2ha ＝ 36 ＋ 2×2 ＝ 40mm齿根圆直径 df ＝ d 2hf ＝ 36 2×25 ＝ 31mm4、数据对比与分析将测量数据与计算数据进行对比，分析误差产生的原因。

误差可能来源于测量工具的精度、操作过程中的人为因素等。

三、齿轮范成原理实验报告
学生姓名 班级 实验日期 指导教师 成绩
1.测量数据
=P =α =d
2.确定m ，系数
=m
=*
a h =*c
3.计算参数：（要求m X ⋅四舍五入，取整数）
4.将变位齿轮相对标准齿轮的齿形的比较结果填入下表空格处，用“+”、“—”号表示。

5.贴齿形图：（要求：1、从齿槽中间至圆心剪下一定整齿形。

2、两齿形的r 、b r
、
a r 、f r 都要注上。

）
6.思考题
标准齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么均等于
m c h a )(*
*+？
用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具与轮坯间的相对运动有何要求？ 根切是怎么一种现象？是什么原因产生的？怎样避免？ （要求：每一问用一句话答完）。

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。

渐开线齿轮范成原理实验报告
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实验名称：渐开线齿轮范成原理
班级姓名日期：年月日
一、实验刀具的基本参数
m=20mm α=200 h*a=1 c*= 0.25
二、加工齿轮的基本参数
基本参数：m= α= h* a= c*=
三、实验数据和结果
1）标准齿轮参数计算：
2）变位齿轮的参数计算：
成绩指导教师
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