《机械设计基础》实验报告.doc

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1、-+实验二：渐开线齿轮齿廓范成原理实验一、实验目的和要求目的：掌握用范成法制造渐开线的基本原理;掌握渐开线产生切齿干涉的原因和克服切齿干涉的方法；分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。二、实验原理范成仪上所用的刀具模型为齿条插刀。范成仪的构造如图所示，圆盘1绕其固定的轴心O转动，在圆盘的周缘有凹槽，槽内绕有尼龙绳2，尼龙绳在槽内以后，其中心线所形成的圆应该等于被加工齿轮的分度圆。尼龙绳的一端固定在横拖板3的a处，另一端固定在横板拖板的b处。横拖板可以在机架4上沿水平方向移动，通过尼龙绳的作用，使圆盘相对于横拖板的运动等于被加工齿轮相对齿条的运动（新的范成仪根据此原理已采用

2、齿轮与齿条传动）。在横拖板上另有一个带有刀具6的纵拖板5，转动螺旋8时，可使纵拖板相对于横拖板沿垂直方向移动，以调节刀具中线到轮抷中心的距离。图齿轮展成仪结构示意图1-托盘；2-轮坯分度圆；3-滑架；4-支座；5-齿条（刀具）；6-调节螺旋；7、9-螺钉；8-刀架；10-压环三、主要仪器设备及材料1仪器：齿轮范成仪2自备：圆规、铅笔、剪刀、三角板、绘图纸。四、试验方法与步骤1切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工分度圆相切的位置。2切制变位齿轮时，将刀具中线调节至离开被加工齿轮分度圆的切线一段距离xm，此值可由横拖板端面上的刻度读出。3根据刀具的原始参数和被加工齿轮分

3、度圆直径，计算出被加工的标准齿轮和变位齿轮的基圆、根圆以及顶圆的直径，并将上述四个圆画在纸上。然后将纸剪成比顶圆直径大出1-2mm的圆形作为轮抷。变位齿轮顶圆直径以高度变位传动计算。4把代表轮抷的图纸放在圆盘上，对准中心后用压环压紧。5开始切制齿廓时，可移动横拖板，将刀具推到范成仪的一端。然后每次向另一端移动一个不大的距离，这时就在代表轮抷的图纸上有铅笔押下刀具刃的位置，直到形成2-3个完整的轮齿为止。6用渐开线标准齿形样板检验齿轮的渐开线齿廓，观察有无切齿干涉现象。如有切齿干涉现象，则分析其原因，并计算出最小变位系数Xmin。7按教师指定的变位系数X和步骤2所述的方法

4、，重新调切刀具的位置，使其处于切削变位齿轮的位置进行切制齿轮。然后进行变位齿轮的齿廓检验。8比较切制出的标准齿轮和变位齿轮的具厚、齿槽宽、齿距、齿顶厚、基圆齿厚、根圆、顶圆、分度圆和基圆的相对变化情况。五、实验数据记录、处理及结果分析附页：渐开线齿轮范成原理实验报告六、讨论、心得通过实验，对渐开线标准齿轮以及变位齿轮的形成过程进行了深入了解，对它们的区别有了更深的认识。并且对齿条刀具的结构形状进行了了解，对根切现象以及根切现象的形成原因有了深入认识渐开线齿轮范成原理实验报告班级：学号：姓名：一、原始数据模数压力角齿顶高系数顶隙系数分度圆直径齿数变位系数m=20ɑ=20h

5、a*=1c*=0.25d=160z=8x1=0.5/x2=-0.5二、实验参数项目标准齿轮正变位齿轮负变位齿轮齿顶圆直径da=200d+m(2+2x)=220=180齿根圆直径df=110d-m(2,5-2x)=130=90三、实验结果1齿廓图标准正变位负变位如：手工轮廓图四、实验结果2项目相对标准齿轮结果比较定性说明正变位齿轮负变位齿轮齿距p不变不变齿槽宽e减小增大齿厚s增大减小齿顶圆直径da增大减小齿根圆直径df增大减小思考题：1用齿轮刀具加工标准齿轮时，刀具和轮抷之间的相对位置和相对运动有何要求？为什么要有这样的要求？解答：当切制标准齿轮时，相当于齿轮与齿条处于“

6、标准安装”位置，即：齿坯的分度圆与节圆重合、齿条刀具的中线与机床节线重合，所以齿坯的分度圆与齿条刀具的中线相切。齿坯的分度圆与齿条刀具的中线亦在做无摩擦的纯滚动，即在节点处Ｖ刀＝Ｖ坯＝r1ω坯。2齿条刀具的齿顶高为什么等于（ha*+c*）m?解答：与齿条不同的是，在刀具的齿顶多了一个顶部C＝C※m部分，以便于在齿坯的根部切制出顶隙C＝C※m。3通过实验，你认为根切现象产生的原因是什么？避免根切的方法有哪些？解答：根切现象原因：刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N避免根切：变位修正