齿轮范成加工教具-论文.pdf

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1、SSN1672．1438中国现代敏唷装备20总14第年1第991期5期CN11-4994／T齿轮范成加工教具陈涛张兵兵湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082摘要：针对教学过程中渐开线齿廓的形成过程难教难学的问题，设计制造了齿轮范成加工教具。该教具采用滚齿加工蜡制齿轮，可实现渐开线直齿圆柱齿轮和变位齿轮的加工，可用于范成法加工齿轮的演示教学和学生实验。关键词：齿轮范成；教具；实验TeachingaidforgeargeneratingChenTao，ZhangBingbingHunanUniversity,Changsha，410082，ChinaAbstract：Ac

2、cordingtotheissuesthatthestudentsfeelmoreabstracttotheformationprocessofinvolutetoothprofileduringtheteachingprocess，designandmanufactureateachingaidforgeargenerating．Theteachingaidusedwaxgearpreparationbygearhobbingmachining，callrealizetheprocessingofinvolutespurgearandX-gears．Itisusedforg

3、eargeneratingdemonstrationteachingandexperiment．Keywords：geargenerating；teachingaid；experiment齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动已切出的齿面，轮坯还需做微量的让刀运动，其切削机构，是机械基础课程教学的重点和难点。特别是在是不连续的，不利于生产效率的提高。用滚齿法切制讲授范成法加工齿轮的轮廓时，学生感觉比较抽象，齿廓时(如图1所示1，滚刀的切削运动和范成运动由滚因而，有必要通过实验教学增加感性认识和进行原理刀刀刃的螺旋运动替代。相较于插齿法，滚齿法加工验证。传统的实验教学方法是

4、利用齿轮范成仪模拟齿更连续，效率更高，目前工业上更多地采用滚齿法加条刀具加工齿轮的过程验证齿廓范成原理【”，也有的工齿轮[4]。采用滚齿法加工齿廓不需要做让刀运动，教师采用计算机仿真实现渐开线齿轮范成的动态虚拟因而其机构传动链更为简单。作为用于实验教学的齿实验[2。1。这些方法都基于模拟和虚拟手段，不直观。轮加工教具，采用滚齿法进行设计既能简化结构，又为此，笔者设计了一种齿轮范成加工教具，把只有在易于制造。工厂才能看到的齿轮加工过程搬到课堂上，让学生参与加工过程，不仅加深了学生对齿轮范成原理的理解和认识，还可寓教于乐。1渐开线齿轮范成／roT原理范成法是根据一对齿轮啮合传动时

5、，两轮的齿廓互为共轭曲线的原理加工的。目前常用的方法有插图1滚齿加工示意图齿、滚齿、剃齿、磨齿等。机械基础课程中主要介绍了插齿和滚齿方法。2齿轮范成~ji-r教具传动链的设计范成法加工齿廓一般需要范成运动、切削运动、进给运动等多个运动过程。采用插齿法加工时，插刀2．1范成运动传动链的设计沿轮坯轴线方向做往复切削运动，同时，插刀与轮坯加工渐开线齿轮齿廓的范成运动是由工件的旋转之间还要做范成运动，为了避免插刀向上退刀时擦伤运动和滚刀的旋转运动合成的复合运动，两旋转主轴呈交错分布，类似蜗轮蜗杆的传动。滚刀好比蜗杆，而工件就像是蜗轮。所以，在范成运动传动链中，采收稿日期：2014．0

6、5-23作者简介：陈涛，硕士，高级工程师。用蜗轮蜗杆传动，使其结构紧凑，满足教具小巧、便202o14月2014年第15期总第199期中国地代孝装备SCSNN111672．1438-4994／'1-捷的要求。由于滚刀和工件要实现定比传动，在工件撑件，采用工程塑料不仅可以满足设计要求，而且价固定的情况下，滚刀还要有轴向进给和径向进给运格低廉。动，即传动中心距在传动过程总会有一定的变化，而3．2主传动结构设计滚刀在安装时要有一定的安装角，所以采用链传动加如图2传动链所示，主传动由蜗杆作为动力输张紧轮来进行传动和调整。如图2所示，主动力由蜗入，该蜗杆还将带动两个蜗轮进行传动。将蜗杆与

7、蜗杆输入，通过蜗轮1和链轮的传动，将动力传到工件轮封闭放置于箱体内，而将滚刀与齿轮坯置于箱体上与滚刀上。方，以便隔绝加工时产生的蜡屑，保证蜗杆蜗轮的顺畅运行。齿轮坯与蜗轮1同轴相连，实现同步转动。蜗杆与链轮1同轴相连，链轮2与滚刀轴同轴相连，蜗杆通过滚子链将动力传递到滚刀轴，并通过图3N示张紧机构使滚刀在进给运动中滚子链一直处于张紧状态，有效传递动力。图2机构传动链2．2进给运动传动链的设计滚刀的轴向进给采用丝杆螺母传动，丝杆固定，滚刀与螺母固连以实现轴向进给。轴向进给的速度较慢，如果通过齿轮传动减速，