渐开线齿轮范成实验

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。

机械原理实验姓名：学号：专业: 班级：实验类型：（）验证（）综合（）设计（）创新实验成绩：3 渐开线齿轮范成原理实验1 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。

2 实验内容（1）观察渐开线齿轮的形成过程；（2）观察渐开线齿轮产生根切的现象；（3）分析比较标准齿轮和变位齿轮。

3 实验设备和工具1、实验仪器实验仪器采用齿轮范成仪。

齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的构造如图2所示。

它的结构可看成由轮坯与刀具两部分组成。

图1 齿轮范成仪结构与实物图（1）轮坯部分的结构如图2的扇形的构件3为模数m=18mm；齿数z=17齿轮分度圆；另一半圆2为模数m=18 mm，齿数z=9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上。

（2）刀具部分的结构如图2所示，齿轮范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其基本参数为m=18 mm,α=20◦, ha*=1, c*=0.25。

圆盘2代表加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架上的轴线转动。

齿条6代表切齿刀具，安装在溜板4上。

移动溜板4时，齿轮齿条使圆盘2与溜板4作纯滚动。

齿条刀具6可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中心线与轮坯分度圆之间移距Xm时（由溜板4上的刻度指示），分度圆则与刀具中线相平行的刀具切线相切并作纯滚动，具按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮的齿廓。

2、实验工具圆规（自备）、三角板（自备）、钢尺、剪刀、绘图纸、铅笔、计算器（自备）。

4 实验原理和方法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轮齿的。

加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们仍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作切削运动。

这样所制得齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。

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。

渐开线齿轮范成实验
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及 如何用移距修正法避免根切；
• 3、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。
二．实验内容
用范成仪在圆形图纸上（预先画好分度 圆、齿顶圆、齿跟圆，并画成三等分）依次 用铅笔描绘出齿条刀具相对于轮坯在各个位 置的包络线，就形成被切削齿轮的渐开线齿 廓。分别在每一部分内画出标准齿轮，正变 位齿轮和负变位齿轮，以作分析比较。
以安装在相对于圆盘1的各个不同位置，如把齿
条中线安装在与圆盘1的分度圆相切的位置时，
则可以绘出标准齿轮的齿廓。当齿条2的中线与 圆盘1的分度圆间有距离时（其移距值xm可以在
齿轮范成仪简图
溜板3的刻度上直接读出来），则可按移距的大
小和方向绘制出各种正变位或负变位的齿轮。
范成法是应用齿轮的啮合原理来制造齿轮的一种方法。制造齿轮的刀具具
3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意 什么？
渐开线齿轮范成实验
七．思考题

1．齿轮与齿条啮合时，若中心距改变，则齿轮的节圆 有何变化？为什么？

2．根切现象发生在基圆之外还是基圆之内？

3．任意圆上的齿厚计算公式在应用时应注意什么？

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三、原理和示例
齿轮插刀
切
让刀运动
削
运
动
范成运动
ω0 ω
共轭齿廓互为包络线
ω0
ω
i=ω0 /ω=20mm 200
ha* 1
2．同学自备
（1）一张剪好的圆形图纸，将 其画成三等分并分别画出分度 圆，以及标准齿轮、正负变位 齿轮的齿顶圆和齿根圆，如图 所示。

实验二 渐开线齿轮齿廓范成加工原理一、概述范成加工是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。

在一对渐开线齿轮中，若把其中一个齿轮（或齿条）制成具备切削能力的刀具，另一齿轮为尚未切齿的齿轮毛坯，用刀具加工齿轮时，毛坯与刀具按固定的传动比作对滚切削运动，就可以切出与刀具共轭的具有渐开线齿廓的齿轮。

用范成法原理进行切齿加工的主要方法及刀具：1.插齿 （1）齿轮插刀 插齿加工相当于把一对互相啮合的齿轮中的一个齿轮磨制出有前、后角、形成切削刃的齿轮插刀，另一齿轮为齿轮毛坯，齿轮插刀的模数和压力角与被加工齿轮相同。

插齿时，插刀与毛坯像一对齿轮传动那样，以一定传动比转动，同时插刀沿轮坯轴线的平行方向做上下往复切削运动。

轮齿的齿廓是由刀刃在切削运动中所占据的一系列位置的包络形成的。

为了切出全齿高，插刀还有沿轮坯径向进给运动，同时，插刀返回时，轮坯还应有让刀运动，以避免刀刃碰伤齿面。

齿轮插刀多用来加工内齿轮、双联或多联型齿轮上的小齿轮（见图2-1）。

（2）齿条插刀当齿轮的基圆直径趋于无穷大时，它的齿形由渐开线变成斜直线，此时齿轮成为具有直线齿廓的齿条。

若将齿条磨出刀刃来做成齿条插刀，并且顶部比传动用的齿条高出c *m （以便切出传动时的径向间隙），让这把齿条插刀与一个齿轮毛坯强按一定的传动比传动，这就是齿条插刀加工齿轮的范成运动情况。

在实际加工中，齿条插刀还要做上、下往复的切削运动，这样，齿条刀具刀刃的一系列直线轮廓即包络出齿轮的渐开线齿形。

2.滚齿齿条插刀虽然能够加工齿轮，但使用起来有一定的局限性，加工齿轮的直径较大时，刀具的长度有限。

所以，目前广泛采用滚齿法加工直、斜齿轮，滚齿用的齿轮滚图 2-1 齿轮插刀切齿刀形状似螺旋，如图2-2所示。

在螺旋体的圆周上开有若干条垂直于螺旋线的纵向斜槽，从而在与螺旋线相截的切面上形成切削刀。

对于阿基米德滚刀，其轴向截面为标准齿条，其模数和压力角与被加工齿轮相同。

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、300X300mm2的厚图纸两张。

三、齿轮范成法原理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。

四、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 渐开线齿廓范成仪圆盘1代表工作台，其上安装齿轮毛坯，它可绕轴心O旋转（通过旋转小齿轮3），工作台下面d=Φ238mm齿轮2与齿条4啮合，齿条4（即刀架）可在机架5上沿导轨移动，使工作台1相对刀架4在Φ240mm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Φ238mm的齿轮。

齿条刀6可安装在相对轮坯的不同位置，如齿条刀6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6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4的刻度上直接读出），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。

渐开线齿轮范成原理实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对渐开线齿轮的范成原理进行实验研究，探究其工作原理及特点，加深对渐开线齿轮的理解。

二、实验原理。

渐开线齿轮是一种特殊的齿轮，其齿面曲线为渐开线。

渐开线齿轮的主要特点是传动平稳、噪音小、齿面强度高等。

在渐开线齿轮的范成原理中，主要包括齿轮的齿数、模数、压力角等参数的确定，以及齿轮的切削加工工艺。

三、实验步骤。

1. 确定齿轮的参数，包括齿数、模数、压力角等。

2. 制定齿轮的加工工艺方案，包括齿轮的切削工艺、加工设备的选择等。

3. 进行齿轮的加工实验，根据制定的工艺方案进行切削加工。

4. 对加工后的齿轮进行检测，包括齿轮的齿面精度、齿面硬度等参数的检测。

5. 对实验结果进行分析，总结渐开线齿轮的范成原理及特点。

四、实验结果与分析。

经过实验加工，得到了一组渐开线齿轮样品。

通过对样品的检测分析，发现其齿面精度高，齿面硬度均匀，符合渐开线齿轮的特点。

同时，通过实验结果的分析，总结出了渐开线齿轮的范成原理，包括齿轮参数的确定、切削加工工艺等方面的要点。

五、实验结论。

本实验通过对渐开线齿轮的范成原理进行了研究，得出了以下结论：1. 渐开线齿轮的齿面曲线为渐开线，具有传动平稳、噪音小、齿面强度高等特点。

2. 渐开线齿轮的范成原理包括齿轮参数的确定、切削加工工艺等要点。

3. 实验结果表明，经过合理加工的渐开线齿轮样品符合其特点，具有较高的齿面精度和齿面硬度。

六、实验总结。

通过本次实验，加深了对渐开线齿轮范成原理的理解，对渐开线齿轮的特点及加工工艺有了更深入的认识。

同时，实验结果也验证了渐开线齿轮的传动性能和加工质量。

在今后的工程实践中，将能更好地应用渐开线齿轮的范成原理，提高齿轮传动的效率和质量。

七、参考文献。

1.《机械设计手册》。

2.《齿轮传动原理与设计》。

3.《齿轮加工工艺》。

以上为本次渐开线齿轮范成原理实验的实验报告。

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。

渐开线齿轮范成实验报告渐开线齿轮范成实验报告摘要：本实验旨在研究渐开线齿轮的范成过程，并通过实验验证渐开线齿轮的工作原理和特性。

通过实验观察和数据分析，我们得出了一些关于渐开线齿轮的重要结论。

引言：渐开线齿轮是一种常用于传动装置中的齿轮类型，其特点是齿廓线与齿轮轴线呈一定角度，能够实现平稳传动和较低的噪音水平。

为了更好地理解渐开线齿轮的工作原理和特性，我们进行了一系列的实验研究。

实验步骤：1. 实验前准备：准备好渐开线齿轮的绘图工具、测量工具和实验所需的材料。

2. 绘制渐开线齿轮的齿廓线：根据给定的参数，使用绘图工具绘制出渐开线齿轮的齿廓线。

3. 制作渐开线齿轮范：根据绘制好的齿廓线，制作出渐开线齿轮的范。

4. 进行范成实验：将渐开线齿轮范与齿轮材料进行配合，进行范成实验。

5. 测量和记录数据：使用测量工具对范成后的齿轮进行测量，并记录相关数据。

6. 数据分析和结论：根据测量数据进行数据分析，得出关于渐开线齿轮的结论。

实验结果与分析：通过实验观察和数据分析，我们得出了以下结论：1. 渐开线齿轮的齿廓线呈现出平滑的曲线，与传统的直齿轮相比，其传动效果更加平稳。

2. 渐开线齿轮的齿廓线与齿轮轴线之间的角度会影响其传动效果和噪音水平。

3. 范成过程中，齿轮材料与齿轮范之间的配合关系对齿轮的质量和精度有重要影响。

4. 渐开线齿轮的制造过程需要精确的计算和绘图，以确保其工作效果和传动精度。

结论：通过本次实验，我们深入了解了渐开线齿轮的范成过程，以及其工作原理和特性。

渐开线齿轮作为一种常用的传动装置，具有平稳传动和较低噪音水平的优势。

然而，渐开线齿轮的制造过程需要精确的计算和绘图，以确保其工作效果和传动精度。

通过不断的实验研究和技术改进，我们可以进一步提高渐开线齿轮的制造质量和性能，为各行各业的传动装置提供更好的解决方案。

一、 实验目的
（1）观察渐开线齿廓的范成形成过程，掌握用范成法切削加工渐开线齿廓的基本 原理； （2）了解渐开线齿轮产生根切现象的原因及采用变位修正来避免根切的方法； （3）分析标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。 （4）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种渐开线齿轮齿形的异同点（选做） 。
二、 实验设备和工具
2.相关参数
齿条的相关参数如下。
1
（1）适用模数及齿数：m =20 mm，z = 10； m =10 mm，z =20； m =8 mm，z = 26。
（2）常规参数：压力角α=20° ；齿顶高系数 ha =1；顶隙系数 c*=0.25。
图 1 齿条传动式齿轮范成仪
五、 实验内容
（一） 必做部分
完成切制 m =20 mm、z =10 的标准、正变位和负变位渐开线齿廓，三种齿廓每种都 必须画出两个完整的齿形，再比较这三种齿廓的异同点。
（二） 选做部分
完成切制 m1=20 mm、z1=10 和 m2=10 mm、z2=20 的标准渐开线齿廓，两种齿廓每 种都必须画出两个以上完整的齿形，再比较这两种轮坯的圆形图纸
3.绘制标准齿轮轮廓。 （1）将轮坯（圆形图纸）安装在范成仪上，使标准齿轮扇形区正对齿条位置，旋 紧螺母使得压板压紧圆形图纸。 （2）调节齿条刀位置，使其中线与轮坯分度圆相切，然后将刀具与滑板固紧。 （3）开始切制标准齿轮时，将刀具推到最左边，然后每当把滑板向右推动一小距 离时（1mm 左右） ，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 2～3 个完整的齿形为止。在此阶段应注意观察轮坯上齿廓形成的过程。 4.绘制正变位齿轮轮廓。 （1）松开压紧螺母，转动轮坯，使正变位扇形区正对齿条位置，然后压紧图纸。 （2）使刀具远离轮坯中心，正移距＋xm(mm)（x＞xmin）再绘出齿廓，观察齿廓形 状，看齿顶有无变尖现象。 5.绘制负变位齿轮齿廓。 （1）松开压紧螺母，转动轮坯，使负变位扇形区正对齿条位置，然后压紧图纸。 （2）使刀具靠近轮坯中心，负移距－xm(mm)，再次绘出齿廓，观察齿廓形状，看 有无根切现象。 （3）比较负变位齿形与标准、正变位齿形的区别。

实验五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。

二、实验仪器和工具1、齿轮范成仪。

2、铅笔、圆规、三角板、剪刀等（自备）。

3、300×300mm2的厚图纸两张。

三、实验原理1、齿轮范成法原理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。

齿轮仪所用的刀具模型为齿条插刀，其结构示意图如下：四、实验步骤1、安装好扇形齿轮2、轮坯的准备与安装（1）根据下式中被切的参数计算出加工齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆直径，并将“四圆”画在绘图纸上。

（2）将圆形图纸（轮坯）安装在固定轴上，用压环和圆螺母压紧。

3、刀具安装按加工标准齿轮或变位齿轮的要求调整好刀具中线位置，将齿条刀具的中线和齿坯和分度圆相切。

4、绘制齿轮廓（1）将齿轮连同刀具推至范成仪的一端。

（2）然后每当向另一端动一个不大距离，即在代表轮坯的图纸上用铅笔描下刀具刀刃位置，直至形成2~3个完整的轮齿时为止。

实验准备：同心圆纸片：外径：220mm,内径6mm d a =d+2h a =160+2x20x1=200mm(齿顶圆) d f =d-2h f =110mm （齿根圆）d =mz=160mm （分度圆）X min = = =0.53mm （变位系数） 为避免根切 移动的距离Y=xm=0.53x20=10.6mm 1717Z -17817-。

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实验报告：渐开线齿轮范成原理实验一、实验目的通过渐开线齿轮范成原理实验，深入理解齿轮的啮合原理，掌握齿轮的基本参数，培养实际操作和解决问题的能力。

二、实验原理渐开线齿轮范成原理是齿轮设计、制造和测量的基础。

本实验将通过实际操作，观察和理解渐开线齿轮的范成过程，掌握其基本参数。

三、实验步骤1. 准备工具和材料：渐开线齿轮模型、测量工具（卡尺、角度仪等）。

2. 安装齿轮模型：将两个渐开线齿轮模型安装到实验台上，确保它们可以正常啮合。

3. 观察范成过程：通过转动其中一个齿轮，观察另一个齿轮的转动，记录其运动轨迹。

4. 测量基本参数：使用测量工具测量齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等参数。

5. 分析数据：整理测量数据，分析齿轮的基本参数对啮合性能的影响。

6. 清理现场：实验结束后，拆卸齿轮模型，清理实验现场。

四、实验结果与数据分析1. 分度圆直径：测量得到两个齿轮的分度圆直径分别为D1=xx mm,D2=xx mm。

2. 齿顶圆直径：测量得到两个齿轮的齿顶圆直径分别为Da1=xx mm,Da2=xx mm。

3. 齿根圆直径：测量得到两个齿轮的齿根圆直径分别为Dr1=xx mm,Dr2=xx mm。

4. 模数：根据分度圆直径和齿数，计算得到模数m1=xx mm, m2=xx mm。

5. 齿数：测量得到两个齿轮的齿数分别为Z1=xx, Z2=xx。

6. 压力角：根据齿廓曲线和模数，计算得到压力角α=xx°。

7. 实际啮合线长度：根据两个齿轮的齿顶圆直径和齿数，计算得到实际啮合线长度L=xx mm。

根据实验数据，可以分析齿轮的基本参数对啮合性能的影响，如模数、齿数等对传动效率、传动比和承载能力的影响等。

这些分析有助于深入理解渐开线齿轮的啮合原理和性能特点。

五、实验总结通过渐开线齿轮范成原理实验，我们深入了解了齿轮的啮合原理和基本参数。

通过实际操作和数据分析，我们掌握了渐开线齿轮的设计、制造和测量方法。

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*= 最小齿数Z min=17mm
压力角α=20°径向间隙系数C*= 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。

实验三渐开线齿轮齿廓范成原理实验1．实验目的①掌握用范成法制造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了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析、比较标准齿轮与变位修正齿轮的异同点。

2．原理用范成仪在圆形图纸上（预先画好分度圆、齿顶圆、齿根圆及三个象限）依次用铅笔描绘出齿条刀具相对于轮坯在各个位置的包络线，就形成被切削齿轮的渐开线齿廓。

分别在三个象限内画出标准齿轮，正变位和负变位齿轮，以作分析比较。

3．试剂和仪器设备①齿轮范成仪:1)CFY-A型齿轮范成仪（d1=160mm,d2=280mm,固定孔φ35）2)CFY-B型齿轮范成仪（d=200mm,固定螺丝M6△分布，边长75mm)②学生自备：一剪好的圆形图纸，预先做好定位孔、画好分度圆、齿顶圆、齿根圆及三个象限；H铅笔两支；橡皮一块。

4．实验步骤①根据齿条刀具的模数m和被加工齿轮的齿数Z，计算出分度圆直径以及标准齿轮、正、负变位齿轮的基圆、齿根圆和齿顶圆直径，将计算结果填在实验报告的表中，并按上述尺寸画好图纸。

②将图纸固定在圆盘上，对准中心，调节中线与毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。

③开始切制齿轮时，将刀具推到最右边，然后每当把溜板向左推动一个距离时，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2—3个完整的齿形为准。

④使刀具离开轮坯中心，正移距毫米，再绘制齿廓，观察齿廓形状，看齿顶有无变尖现象。

⑤使刀具接近轮坯中心，负移距毫米，再绘制齿廓，观察齿廓形状，看齿根有无根切现象。

⑥比较所得的标准齿轮和变位齿轮的齿厚、齿间、周节、齿顶齿厚、基圆齿厚、根圆、基圆、齿顶圆、分度圆的相对变化特点。

5．实验数据及其处理1）分度圆、基圆、齿根圆和齿顶圆直径计算与画图；2）展成法绘制轮齿齿廓，标准齿轮、正、负变位齿轮的齿廓绘制在不同的纸张上；3）将所绘标准齿轮、正或负变位齿轮的齿廓重叠，观察变位齿轮的特点。

6．问题讨论1）正、负变位齿轮的齿廓形状有什么不同？2）根切出现在正、负变位齿轮的哪种情况？。

渐开线齿轮的范成实验渐开线齿轮的范成实验一、实验目的1．模拟用范成法切制渐开线齿轮的过程；2．进一-步了解渐开线标准齿轮产生根切的原因和变位齿轮的概念。

3．分析比较标准齿轮和变位齿轮在形状和几何尺寸等方面的异同点。

二、实验仪器结构及工作原理加工齿轮的方法很多，范成法是以齿轮啮合原理进行加工齿轮的常用方法。

范成法加工齿轮是利用一对齿轮互相啮合时，齿廓曲线互为包络线的原理。

齿轮轮坯的瞬心线（加工节圆）和齿条刀的瞬心线（加工节线）对滚，刀具齿斑即可包络出被加工齿轮的齿廓。

范成法加工齿轮时，需将刀刃形成包络线的各个位置记录下来，才能看清轮齿的范成过程，做本实验时，用图纸做轮坯，用齿轮范成仪来实现刀具与轮坯的对滚，再用笔将刀刃的各个位置画在轮坯上，就图1清楚地显示出轮齿的范成过程。

齿轮范成仪的构造如图1所示。

圆盘l绕固定在机架上的轴心O转动，刀具2利用圆螺母4和拖板3固联，圆盘l的背面固联一齿轮与拖板3上的齿条相啮合。

当拖板3在机架导轨上水平移动时，圆盘l相对与拖板3转动，完成范成运动。

松开圆螺母4后，刀刃2相对于被加工齿轮3可径向移动，可以调控齿条刀具中线和齿轮分度圆之间的径向距离，则切制出标准齿轮或变位齿轮。

圆螺母5用来把作为轮坯的图纸固定在圆盘l上。

三、实验设备1．齿轮范成仪一台；2．直径300mm白纸一张；（内孔50mm）3．普通测量尺及圆规、铅笔、量角器（学生自备）。

四、实验步骤切制标准齿轮。

1）调制刀具2的位置，使工具中线与被加工齿轮的分度圆相切；2）把刀具移向左端，使刀具的齿廓退出齿顶圆，用铅笔描下刀具往此位置的齿廓，然后当刀具向右移动2~3mm时，重复描下齿廓，一直到包络出两个完整的轮齿为止；切制变位齿1）根据被切齿轮的齿数计算出不产生根切的最小变位系数。

调整齿条刀的径向位置，将其向远离轮坯中心的方向移动一段距离（等于它的变位量）； 2）拧松圆螺母5，将图纸转过180o，再拧紧圆螺母5 3）按范成标准齿轮同样的方法，形成两个完整的轮齿。