實驗齒輪加工范成法加工實驗

1、實驗 齒輪加工范成法加工實驗一、 目的 1、掌握用范成法切制漸開線齒輪的原理，觀察用齒條(刀具)繪制齒廓曲線的過程； 2、了解標(biāo)準(zhǔn)齒輪Z<Zmin時產(chǎn)生根切的現(xiàn)象及用移距修正法避免根切的方法，以建立變位齒輪的概念 3、比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪約頂圓齒厚和根圓齒厚。二、 設(shè)備和工具 1、三角尺； 2、齒輪范成儀： 3、圓規(guī)： 4：繪圖紙(280mmxl50mm)， 5、剪刀： 6、兩種不同顏色的鉛筆或圓珠筆三、 齒輪范成儀的技術(shù)規(guī)范 1、齒條刀具的參數(shù)：模數(shù)m=2.5mm；壓力角=20°；齒頂高系數(shù)ha*=1;徑向間隙系數(shù)C*=0.25； 2、被加工齒輪的參數(shù)：分度圓直徑d=200

2、mm，齒數(shù)zdm=8： 3、儀器的最大移距量： xm=-5mm+20mm。四、 齒輪范成儀的工作原理與構(gòu)造 范成法是利用一對齒輪(或齒輪與齒條)互相嚙合時其共軛齒廓為包絡(luò)線的原理來切齒的。 本實驗所用的齒輪范成儀是模仿齒輪與齒條的嚙合過程來設(shè)計的，刀具模型為一齒條(相當(dāng)于齒條插刀)，齒輪模型則為相當(dāng)于被切削齒輪的半圓盤，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。 半圓盤1可繞其固定的軸心o轉(zhuǎn)動，在半圓盤1邊緣刻有代表分度圓的凹槽，槽內(nèi)繞有鋼絲3，兩端分別固定在半圓盤1及縱拖板5上的a，b和c，d處，縱拖板5可在機(jī)架8上沿水平方向左右移動，并通過鋼絲3帶動半圓盤1亦相應(yīng)地向左或向右轉(zhuǎn)動，這與被加工齒輪相對于齒條刀具的運

3、動過程相同，齒條刀具6通過兩只銷釘固定在橫拖板4上，橫拖板4裝在縱拖板5的徑向?qū)Р蹆?nèi)，旋轉(zhuǎn)螺稈7，可使橫拖板4帶著齒條6沿垂直方向相對于半圓盤l的中心O作徑向移動，用以調(diào)節(jié)齒條中線與半圓盤中心之間的距離 當(dāng)齒條中線與被切齒輪分度圓相切時，齒條中線與節(jié)線重合，便能切制出標(biāo)準(zhǔn)齒輪。這時均勻地移動縱拖板5，將刀刃各個位置的投影線用鉛筆描繪在輪坯紙上，便能清楚地觀察到齒輪的范成過程。圖2 齒輪范成儀結(jié)構(gòu)簡圖 1、半圓盤 2、壓環(huán) 3、鋼絲 4、橫拖板 5、縱拖板 6、齒條刀具 7、螺桿 8、機(jī)架 若旋轉(zhuǎn)螺桿8，改變齒條中線與半圓盤l中心o的距離，使齒條中線與刀具節(jié)線分離，如圖2所示，此時齒條中線與被切

4、齒輪分度圓分離xm，但刀具節(jié)線仍與被切齒輪分度圓相切，這樣便能切制出變位齒輪。這時均勻地移動縱拖板5，將刀刃每個位置的投影線用鉛筆描繪在輪坯紙上，便更能清楚地觀察到變位齒輪的范成過程。五、 實驗步驟 l、根據(jù)刀具參數(shù)，m，ha*，C*和被加工齒輪的分度圓半徑r，求出被加工齒輪的基圓半徑rb，齒根圓半經(jīng)rf和齒頂圓半徑ra。 2、計算出不發(fā)生根切現(xiàn)象時的最小變位系數(shù)Xmin=(17-z)17，然后取定變位系數(shù)x(X>Xmin)，得變位齒輪的移距數(shù)值xm。計算變位齒輪的節(jié)圓半徑r'，齒根圓半徑rf'和齒頂圓半徑ra'。 3、在一張圖紙上分別以r，rf，ra，rf

5、9;，ra和r為半徑畫七個同心半圓，最后將圖紙剪成半徑比ra大3-5mm的半圓紙坯，作為被加工齒輪的輪坯。 4、將半圓紙坯放在范成儀的半圓盤1上，使二者圓心重合，然后用壓板2壓住，并用兩只螺釘夾緊，對準(zhǔn)兩銷孔放上有機(jī)機(jī)玻璃材料的齒條刀具6。 5、范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪 （1) 旋轉(zhuǎn)螺桿7使橫拖板4垂直移動，調(diào)整刀具中線與紙坯的分度圓相切； (2) 將縱拖板5推至左(或右)極限位置，然后將縱拖板5均勻地向右(或左）移動，每移動一微小距離再用藍(lán)鉛筆(或藍(lán)圓珠筆)在紙坯上描下齒條刀刃位置的投影線(相當(dāng)于切去齒坯間的材料)，直至形成2-3個完整的輪齒為止； (3) 用標(biāo)準(zhǔn)漸開線樣板檢驗所繪得的漸開線齒廓，觀蔡有

6、無根報切現(xiàn)象或觀察刀具的齒頂線是否超過極限嚙合點N，以判別有無根切。 6、范成正變位齒輪 (1) 調(diào)整螺桿7使橫拖板4垂直移動，調(diào)整刀具中線與齒坯的分度圓分離xm值； (2) 將縱拖板5推至左(或右)極限位置，然后將縱拖板5均勻地向右(或左)移動，每移動微小距離，用紅鉛筆(或紅圓珠筆)在紙坯上描下齒條刀刃位置的投影線，直至形成23個完整的輪齒為止； (3) 檢驗變位齒輪的齒廓觀察還有沒有根切觀象。 7、比較不同顏色繪出的齒廓，漸開線是否相同?注意齒頂圓齒厚與齒根圓齒厚的變化情況。六、 思考題 l、通過實驗，說明你所觀察到的根切現(xiàn)象是怎樣的？是由于什么原因引起的？如何避免根切？ 2、比較用同齒條刀具加工出的標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的兒何參數(shù)：m，a,r,rb，ha，hf，rf，ra，s，sb，sa，sf 哪些變了，哪些沒變？為什么？3、齒廓曲線是否全是漸開線?根切現(xiàn)象發(fā)生在基圓內(nèi)還是基圓外?實 驗 報 告一、實驗名稱：二、實驗?zāi)康模喝?、實驗設(shè)備： 1、實驗機(jī)名稱： 2、量具名稱：四、實驗記錄：1、實驗原始數(shù)據(jù)參 數(shù)m (mm)ha*C*d (mm)數(shù) 值2520°10.252002、齒輪參數(shù)計算項 目公 式標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪齒 數(shù)z=d/m變位系數(shù)x=xmin=(17-z