齿轮范成

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）。

原理和方法范成法是利用一对齿轮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，另一轮为齿坯，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。

这样所制作的齿轮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齿廓。

则其包络线亦为渐开线。

由于在实际加工时看不到各个位置形成的包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯于刀具之间的传动过程，并用笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。

范成仪所用的模型为齿条插刀，仪器构造如图3－1所示：圆盘1绕其固定的轴心0转动，在圆盘的周缘刻有凹槽，凹槽内绕有钢丝。

钢丝2绕在凹槽内以后，其中心线形成的圆应等于被加工齿轮的分度圆。

钢丝分别固定在半圆盘及拖板上的a 、b、c、d处。

纵拖板3可在机架上4沿水平方向左右移动，同时由于钢丝2使半圆盘亦相应地向左或右转动。

形成齿条和齿轮的啮合运动。

在衡拖板上装有刀具6的衡拖板5，转动螺旋8可使相对衡拖板沿垂直方向移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心的距离。

1—半圆盘 2—钢丝 3—纵拖板 4—机架5—衡拖板 6—齿条刀具 7—压环 8—纵杆图3-1齿条插刀的参数为：压力角＝20°，当m＝25mm时＝＝8最大位移量为＋20、－5。

在切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工齿轮分度圆相切的位置（或者使刀具的齿顶与齿轮的齿根相切）；当切制变位齿轮时，应重新调整刀具中线的位置，其变位值xm可用尺量出，则齿条即与齿轮的分度圆相切，这样切出的齿轮就是变位齿轮。

下面是实验时所用的公式：基圆直径： d=d`cos齿轮分度圆直径： d=mz齿轮齿顶圆直径： d=d+2(h+ )m 齿轮齿根圆直径： d=d-2((h+c-)m齿轮分度圆上的齿后：s=+2m式中x为变位系数，其值应满足如下关系：x≥h当h＝1 ＝20°时，＝17∵≥则齿条的径向移动距离为m。

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。

齿轮范成原理实验
小齿轮旋转一周，大齿轮转动一圈，就是齿轮范成原理。

在我们日常生活中，这一现象无处不在。

那么，齿轮范成原理究竟是什么呢？
众所周知，在我们的日常生活中，齿轮是常见的。

最早的齿轮是用来代替牛马进行运输的。

后来，随着科学技术的发展和进步，各种机械、仪器、设备等都需要用到齿轮。

最早的时候，人们使用的是比较简单、粗糙的直齿锥齿轮；后来人们发现用直齿圆柱齿轮也能代替直齿圆柱齿轮，而且还能使它转动起来。

但是由于直齿圆柱齿轮在加工过程中存在着误差，所以齿廓不够光滑，导致了它不能正常地传递动力；后来人们又发明了齿形比较复杂、加工精度比较高的渐开线圆柱齿轮。

这样就可以解决直齿锥齿廓不光滑等问题，使直齿圆柱齿轮具有很高的传动精度和传递扭矩能力。

但是随着生产技术的进步和发展，渐开线圆柱齿轮也已经不能完全代替直齿圆柱齿轮了。

为了进一步提高渐开线圆柱齿轮传动的精度和可靠性，人们又发明了一种新的传动方式——范成传动。

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齿轮范成原理实验报告数据齿轮是一种常见的传动装置，在机械制造行业中应用广泛。

齿轮的传动原理是利用轮齿之间的啮合来传递动力和运动，因此齿轮的设计和制造非常重要。

本实验主要通过实验数据的分析，探究齿轮的范成原理。

一、实验原理齿轮范成原理是指用一个齿轮来制造另一个齿轮时，制造成品的模具齿轮称为母齿轮，被制造成品的齿轮称为子齿轮。

当母齿轮和子齿轮啮合时，子齿轮可以复制母齿轮的齿形和齿距。

这个过程称为范成。

通常用刀具在母齿轮上切削出与齿形相同的齿槽（即范），把范放在待加工的齿轮上，然后利用滚刀或齿轮刀等加工工具，在待加工的齿轮上加工出与母齿轮相同的齿形和齿距的齿轮。

这种方法适用于全部齿数位数相同的齿轮，或少量齿数不同但斜齿轮加工时。

二、实验内容本实验主要通过制作母齿轮、按照范成原理制造子齿轮和检测子齿轮的啮合效果来探究齿轮范成原理。

实验过程如下：1. 选择一个适合制作母齿轮的材料。

2. 设计并制作母齿轮，注意保证母齿轮的齿距和齿数。

3. 利用刀具在母齿轮上切削出与齿形相同的齿槽（即范）。

4. 用此范进行子齿轮的制作，注意子齿轮的齿形和齿距必须与母齿轮相同。

5. 组装母齿轮和子齿轮，检查它们的啮合是否正常。

三、实验步骤1. 选择适合制作母齿轮的材料。

本实验选择了一种金属材料，比较容易加工和表面光滑度好。

2. 设计并制作母齿轮。

我们选择了一个20齿的齿轮作为母齿轮，材料为黄铜。

需要注意的是，首先需要计算出母齿轮的齿距和齿数，才能按照设计进行制作。

3. 在母齿轮上切削出齿槽。

使用刀具在母齿轮表面上切割出与齿形相同的齿槽，即范。

在切削过程中需要控制好加工参数，比如切削深度、速度等。

4. 利用范制造子齿轮。

将范与待制造子齿轮进行啮合，在待制造子齿轮表面上形成与母齿轮相同的齿形和齿距。

同样，在制造子齿轮时需要控制好加工参数和啮合效果。

5. 检查母齿轮和子齿轮的啮合效果。

将母齿轮和子齿轮装配起来，检查它们的啮合效果是否正常。

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，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：。

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。

图2－3为一齿条刀具范成齿轮的过程，轮坯以ω回转，而齿条刀具以移动，通过机床运动链使，且轮坯分度圆与刀具节线相切，图中所示的是齿条插刀在对滚过程中在轮坯上切出的刀刃痕迹，这些刀刃痕迹的包络线即为被加工齿轮的渐开线齿廓曲线。

实验三齿轮范成实验一、实验目的1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓渐开线及过渡曲线的形成过程;2.熟悉渐开线齿廓的基本特征，掌握齿轮各部分的名称及基本尺寸的计算;3.了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用变位法避免根切的方法;4.分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。

二、实验量仪说明1 . CFY-C型齿轮范成仪。

齿轮范成仪结构如图2-12所示，圆盘6代表被切削加工的齿轮毛坯，平放在底座5上，代表齿条刀具的齿条1的模数m=20mm ( 10 ) ;z=10,(20)，压力角=20°，通过螺钉安装在基座上。

齿条刀具的齿根高和齿顶高均为1.25mm，齿顶上端0.25m处不是直线，而是圆弧，用于加工齿轮齿根部分的过渡曲线。

毛坯3面上的齿轮4与范成仪滑板齿2啮合，保证了毛坯的分度圆沿着齿条刀具的分度线作无滑动的纯滚动。

2、铅笔、橡皮、剪刀、圆规、三角尺、绘图纸(学生自备)图2-12 CFY_C型齿轮范成仪1-齿条刀具; 2- 滑板齿; 3- 齿轮坯; 4- 齿轮;5-底座;6--圆盘;7-压紧螺母;8--小轴;9-螺母-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(齿轮啮合原理)。

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，一个轮为齿条的刀具，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，刀具与轮坯按作定传动比作回转运动，同时，刀具还一-边作径向进给运动(直至全齿高)，另一边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廓的过程，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。

齿轮范成实验报告答案齿轮范成实验报告答案引言：齿轮是机械传动中常用的一种装置，它通过齿轮间的啮合来传递动力和扭矩。

齿轮的范成是指通过一定的工艺和设备，将齿轮的外廓和齿形加工成设计要求的形状和尺寸。

本次实验旨在通过齿轮范成实验，掌握齿轮范成的基本原理和方法，并对实验结果进行分析和总结。

实验原理：齿轮范成的基本原理是利用齿轮范成机床上的齿轮刀具，通过切削齿轮的方式将齿轮的外廓和齿形加工成设计要求的形状。

在齿轮范成实验中，我们使用了一台齿轮范成机床和一组齿轮刀具，通过调整机床的参数和刀具的位置，实现了齿轮的范成加工。

实验步骤：1. 首先，我们准备了一块工件和一组齿轮刀具。

工件是一块圆柱形的金属材料，通过车削等工艺加工成设计要求的尺寸。

齿轮刀具是由高速钢制成的，具有特定的齿数和齿形。

2. 然后，我们将工件夹紧在齿轮范成机床的工作台上，并调整工作台的位置，使得工件与齿轮刀具的啮合面相切。

3. 接下来，我们调整齿轮范成机床的参数，包括主轴转速、进给速度和切削深度等。

这些参数的调整将直接影响到齿轮范成的质量和效率。

4. 在调整好参数后，我们启动齿轮范成机床，并开始进行齿轮范成加工。

在加工过程中，齿轮刀具通过旋转和进给的方式，逐渐切削掉工件的金属材料，形成齿轮的外廓和齿形。

5. 当齿轮范成加工完成后，我们停止机床的运行，并取下加工好的齿轮。

通过测量齿轮的尺寸和形状，我们可以评估齿轮范成的质量和精度。

实验结果与分析：通过本次齿轮范成实验，我们成功地加工出了一组符合设计要求的齿轮。

通过测量和分析，我们发现齿轮的尺寸和形状与设计要求基本一致，达到了较高的精度要求。

然而，在实验过程中，我们也遇到了一些问题。

首先，由于齿轮范成机床的刀具磨损和机床精度等因素的影响，加工出的齿轮存在一定的误差。

其次，齿轮范成加工过程中的切削力和热量会对工件和刀具产生影响，需要合理控制加工参数，以保证加工质量和刀具寿命。

结论：通过本次齿轮范成实验，我们深入了解了齿轮范成的基本原理和方法，并通过实际操作获得了实践能力。

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。