范成法加工齿轮实验报告

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1、机械设计基础（II）实验预习报告班级_汽04_姓名_陈韬__学号2010010781日期2011年10月30日（理论课）任课教师郝智秀_一、预习内容综述1、范成法是指利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮。其中一个齿轮作为刀具，另一个“齿轮”为被加工的齿轮坯。2、用范成法加工渐开线齿轮时，如果被加工的标准齿轮的齿数过少，就会发生根切现象。这是因为与标准刀具相比，刀具轮齿的顶部高出c*m一段，这一段用于加工过渡曲线，当齿轮数过少时，基圆半径也小，就会造成高出的这一部分刀切到加工好的渐开线。齿条加工标准齿轮时不发生根切的最小齿数为：zmin=2ha*sin2α产生根

2、切的齿轮，直接导致齿轮的抗弯强度下降；实际啮合线缩短，从而是的重合度降低，影响传动的平稳性。所以要尽量避免根切。3、变位修正法：采用改变刀具与被加工齿轮相对位置来加工齿轮的方法。由变位修正法加工的齿轮称为变位齿轮。若将刀具中线与被加工齿轮分度圆相切位置远离轮坯中心移动一段径向距离xm，则称为正变位，加工出来的齿轮称为正变位齿轮。x>0若将刀具中线与被加工齿轮分度圆相切位置靠近轮坯中心移动一段径向距离xm，则称为负变位，加工出来的齿轮称为负变位齿轮。x<04、标准加工和变为加工出来的齿轮的异同点：不同：齿顶高、齿根高、齿厚、槽宽相同：模数、压力角、分度圆、齿距、基圆5、变位齿轮各项参数：槽宽

3、：e=(π2-2xtanα)m分度圆齿厚：s=(π2+2xtanα)m任意圆齿厚：si=srir-2ri(invαi-invα)齿顶圆齿厚：sa=srar-2ra(invαa-invα)节圆齿厚：s'=sr'r-2r'(invα'-invα)基圆齿厚：sb=cosα(s+mzinvα)6、变位齿轮啮合传动的几何尺寸：啮合角：invα'=2(x1+x2)tanαz1+z2+invα中心距：a'=acosαcosα'中心距变动系数y：ym=a'-a齿高变动系数∆y=x1+x2-y齿轮齿顶高：ha=ha*+x-∆ym7、传动类型分为零传动(x1+x2=0)、正传动(x1+x2>0)、负传动(x1

4、+x2<0)零传动：（1）标准传动：满足z1≥zmin,z2≥zmin；（2）高度变位齿轮传动：满足z1+z2≥2zmin正传动：校核εα≥[εα]sα≥[sα]负变位：z1+z2>2zmin传动类型选择：在一般情况下多选用正传动；负传动缺点多，除用于配凑中心距，一般不选用；在传动中心距等于标准中心距时为提高传动质量，可选用等变位齿轮传动代替标准齿轮传动。8、齿轮传动设计的一般步骤：（1）避免切根的设计（2）配凑中心距的设计（3）实现定传动比的设计9、变位系数的选择（1）保证不发生根切（2）齿轮啮合时不发生过渡曲线干涉（3）保证足够的重合度（4）保证足够的齿顶厚度二、调研目前范成实验设备情

5、况，根据《付A、实验室设备清单》和《付B：实物图》绘制范成设备示意图并说明其工作原理。范成设备示意图：（见附表）工作原理：齿轮和滑架啮合传动，保证齿条刀具与轮坯的运动满足啮合运动的条件vc=rω=12mzω。在运动过程中刀具覆盖的部分即是要切掉的部分，轮坯转过一周后剩下的部分就是加工好的齿轮。三、思考题1、齿条刀具加工齿轮的运动条件是什么？齿条插刀与轮坯的范成运动相当于齿轮齿条的啮合运动，齿条的移动速度为vc=rω=12mzω2、影响根切的因素有哪些，加工时可采取的避免根切的措施是什么？由不发生根切的最小齿数可以看出，影响根切的因素有ha*、α、z。若为标准齿轮ha*、α给定，则只有齿数z

6、影响根切。zmin=2ha*sin2α避免根切的方法是加工时采用变位修正法，加工出相应的正变位齿轮。3、如何确定给定齿轮、齿条的模数？测定法向齿距pn,然后根据公式计算m=pnπcosα4、齿轮传动有几种类型？三种：零传动、正传动、负传动。5、根据个人所分配到的题目及实验室设备清单完成后面表格，并列出应选实验室设备的清单：题目a：1）m=15，a＝20°，Z＝10，ha*=1，c*=0.252）m=10，a＝20°，Z＝18，ha*=1，c*=0.25题目b：1）m=15，a＝20°，Z＝6，ha*=1，c*=0.252）m=7.5，a＝20°，Z＝20，ha*=1，c*=0.25题目c：

7、1）m=10，a＝20°，Z＝9，ha*=1，c*=0.252）m=10，a＝20°，Z＝15，ha*=1，c*=0.25已知参数所范成齿轮题目（c）（图纸托盘后面）齿轮参数：m=a＝20°Z＝ha*=1c*=0.25齿条刀具参数m=a＝Z＝ha*=1c*=0.25计算参数项目标准齿轮变位齿轮计算结果实验结果计算结果实验结果变位系数xmin00.471mxmin=分度圆半径r4545齿根圆半径rf32.537.21齿顶圆