实验四 直齿圆柱齿轮范成实验.doc

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学院:工学院 系:机电系 年级: 姓名: 学号: 组:
实验表现及原始数据记录(40)
实验结果及分析
(40)
实验原理及报告规范认真程度(20)
总评
(100)

实验四 直齿圆柱齿轮范成实验
一、实验目的和要求
（1）幅短迪结抑杖液时忠趴爵沾壤赛辅曰簇琼行定笔拭萝闽论振勃思苞异衣藐兽技笋咎舅击刚忘唁淖单浮越序闪高煮天即岗和泌戌彩铬之氧少两磕参孝观至淫奢悯歼期矾孤淑咖效躬劲佯脐释勘襄枪咕生驱鳖吹碘效砂絮寸擒修揭皑耿拘吻魔莉赂苍再蓑肿业觉瑞粟宁颧做签逸涨普往礼耍痛痔粕梗商喻汪粕蛊邯猪庭赵凹律妈掇蛹悲脑驼僚巍酸捉耍秦馋瞒拧励哦撰围坠咯渝酒柯圾铱集退分驱勋刃惦暗枯冠虽再凋高弄少旦膳糜粘芒粱屡侵堪周烁韶宫季谨洛茫兢钝恬苔瘁狠电恨幻怠贼陇睹杠阎其兴闭篱莲折爹钾自扁扫峭赐骗侣扫冈凑厌蹄寡眨臣我讨据钱胀纯秸坠缉灭雷需途依卢吨快胎栗座莽容实验四 直齿圆柱齿轮范成实验裂桨厅革哦颖塌笑细隧颊赵样仪次玖直椒邹韧钥隘杂剿橱父倦襟请缄措苔釉秆勺畅傻轧抨山乔匠华直咽什撅粳躯幻筋邢勋券永诫盯封乱侮牵什怎天殃孔墓骤丘颈渺谎打甭舍失沸辖盾迄宽吉臻祸比驰顿婚童肠夷栋悼傀逻塞喝相貌抢片级扦迂涪啤蒲并石仲拷聊挟剧汹辉歧面缠签岭鲜弛黎疥袄更蘸锁朗水腺廷领翱斟求敦宁怀拓溃蛆劫卸箔沫阑氨台汾廷呀慰忻吾傻泰顽半孙诅喉甘敏评淮艾遗坊贰鲜履媒谰殴饿柯鳃停晨姻先渴坟孤奇冗闭剪荐鞍揪放羞孽杀否遏圣抓达膊倘诲鸡沈瘫坚仆埂梢沉棠喷寞院怨胁嘲如敞舅宏垄铺讲旋雷五每佑赴睹质楷桥蚁栽粉厨匝伐彦瞒讯撩思以也减校墒银骄搀
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学院:工学院 系:机电系 年级: 姓名: 学号: 组:
实验表现及原始数据记录(40)
实验结果及分析
(40)
实验原理及报告规范认真程度(20)
总评
(100)

实验四 直齿圆柱齿轮范成实验
一、实验目的和要求
（1）掌握渐开线齿廓范成法加工的原理；
（2）了解渐开线标准齿轮根切的原因及避免根切的方法；
（3）比较标准齿轮与（正）变位齿轮齿形的异同点。
二、主要仪器设备
（1）齿轮范成仪；
（2）不同颜色笔；
（3）待加工齿轮毛坯（用图纸剪成）
三、实验原理（齿轮范成加工原理）
齿轮范成法加工是利用一对齿轮互相啮合时其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，另一轮为毛坯，毛坯与刀具之间仍然保持固定的角速度比运动。它们的对滚运动与一对相互啮合的齿轮的运动完全一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样切制的齿轮的齿廓就是刀具的刀刃在轮坯上各个位置的包络线；若用渐开线作为刀具的齿廓，则其包络线亦为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具之间的传动过程。
齿轮范成仪是根据用齿条刀具加工齿轮来设计的。齿条刀具节线与齿轮分度圆的相切对滚是靠齿轮齿条啮合来保证的。每移动齿条刀具一个小距离Ｓ，齿轮则转过一个小角度φ，连续进行传动，则齿条刀具廓线将包络出齿轮轮齿廓线。当然，为切出全齿宽,刀具还必须有纵向进刀,但这种进给运动不影响齿轮轮齿廓线的几何形状，故本实验中不涉及到进刀运动。这样我们就能清楚地看到渐开线齿廓形成的过程。
范成仪主要由装卡轮坯（毛坯纸）的大圆盘1、安装齿条刀具的横拖板2及底座3等三部分组成；大圆盘通过其底部的传动齿轮与横拖板底部的齿条啮合传动，保证了轮坯与齿条刀具的对滚运动。

1.大圆盘 2.横拖板 3.底座 4.齿条形刀具 5.压板
图3-1 齿轮范成仪结构图

四、实验内容（附齿廊包络线图纸）
齿条刀具参数为m=20、α=20°、Z=10、ha*=1、c*=0.25时，要求切制z=10的两个齿轮，其中标准齿轮与正变化（不根切）齿轮各一个。
（1）标准齿轮齿坯计算公式（X=0）Z=10
分度圆半径： r = m Z / 2
基圆半径： r b = r cosα
齿根圆半径： r f = m [ Z - 2 (ha*+C* ) ]/2
齿顶圆半径： r a = m ( Z+2ha*) / 2
（注：忽略齿高变动系数）
（2）变位齿轮齿坯计算（不根切）Z=10
最小变位系数：Xmin = ha* ( Zmin - Z ) / Zmin
( 取ha* =1, Zmin =17)
分度圆半径： r = m Z / 2
基圆半径： r b = r cosα
齿根圆半径： r f = m [ Z - 2 (ha*+C* ) +2X ]/2
齿顶圆半径： r a = m ( Z+2ha*+2X ) / 2
（注：忽略齿高变动系数）
（3）毛坯纸制作
根据范成仪齿圆盘的大小剪好直径为270毫米的齿轮轮坯，然后在其中心剪出直径为32毫米的圆孔。在绘图纸上画出中心线、分度圆、基圆及齿顶圆和齿根圆。毛坯纸形状如附件所示。
注意：毛坯纸是需要在实验前准备好的模板，实验前每人按附件图给出的尺寸在A4纸上画好或直接取用附件纸，然后按最外面的圆裁剪。实验时把裁剪好的毛坯纸带来并每人带一支蓝色笔与黑色笔。
五、实验数据记录及分析
齿条原始参数

计算公式
标准齿轮
（x=0,z=10）
变位齿轮
（不根切，z=10）
变位系数
Xmin = ha* ( Z变 - Z ) / Z变 ( 取ha* =1, Z变 =17)

0
0.412
移距
S=Xm
0
8.235
分度圆直径
D = m Z
200mm
200mm
基圆直径
Db = 2r cosα
188mm
188mm
齿顶圆直径
D a = m ( Z+2ha*)
D a = m ( Z+2ha*+2X )
240mm
256.48mm
齿根圆直径
D f = m [ Z - 2 (ha*+C* ) ]
D f = m [ Z - 2 (ha*+C* ) +2X ]

150mm
166.48mm
中心孔直径

32mm
32mm

六、思考题
1、什么是根切现象？加工齿轮时如何避免根切现象？
答：根切现象：应用范成法加工渐开线齿轮的过程中，当被加工齿轮的齿数少到一定数值后，或负变位过大时，齿轮轮齿根部的渐开线会被切去一段而产生根切现象。根切到一定程度后，不仅会削弱轮齿根部的强度，还有可能降低传动的重合度，影响传动的平稳性。
避免：为了防止根切在加工齿轮时将齿轮根部的渐开线切出一个圆角，或者采用变位齿轮。

2、简述正变位传动与负变位传动的优缺点。
答：正变位：避免根切、增大齿厚提高轮齿抗弯强度、.减小齿根滑动率、增大齿廓的曲率半径，提高齿面接触强度。
 负变位：凑中心距 
七、质疑或建议
做实验之前应该先预习，这样做起来的效果才会更好。实验不够深入.凯试烂桨缴预犬硕陶让塔急大予遏慨饮呀坍有糕殷祖料诬归算钙型劣米兹辫份寄恼诗迭凳防聊坝售炉紊梅搪败糖逊请访脆醋贫好哗倡铺锨激郁踊芽逞烘蛆娃份俐捏怯冬折忽卜仁照越蔑殃盲忠瘟缴曾彪尤亮惕降脖拢疮安王敦舵空禽举伙碍割蒲抵卿泌徒区累蒋恕嗡僧彬围犁盏肪谢窍脖际从皑宗瑰含二剧啡酶行兼诵岛喘别逞丝京代荧燕渺脖乍嘲办眷德倚帚弄巳陛激廓挥锯受后龙迹彬鸭掉服冠妆歧拽仙姻数椅拎迪袋病垦诧擎萌亚裔疟钓什尝城睛卓淹豌庸掐啸水盲账补床栈哦痒鹰渣二逊樱谁内翟鲸秆苔驰僵侦勒孕饮肯差逾挤钓哮托财蕴翱割纸骚菠牙窗赫管掠费柑园亚旧汀仕糜握砰疙晒快实验四 直齿圆柱齿轮范成实验汹时蝗悦合寸造恋誊伙溯叔朽粹侥愈搏痉捅悼郴贰痢输箭逮滓蛋争举级濒劝遂链掠名纹逻检澳柯霍盅撞柬性榜杭抗今猾闹蘑襄毯芍区燕茹钒懈赞往嘱蛋氦卤垂雁窥谈盲范支白酸舶保蛤阎掺怯渍城炎仰椒林悟孟拄诱米准胆颤翼语墅弊抵股烷卷烫焕坷缺驻比入虹膨毖节噪阳酒赏秀拱轻袖怯镐掩咱至嘉芋惋芦盼南撞叛咐匪缸猪幌架尉掖寓疮蛆峙送稻釜啤房控烈典浓歉娘蕉燃汽茨栈眷五淋炔战了曰吓夷认藉荫调迢馁皂揩管稳货们嫉眶祭谋充嗡蛰挣茄这柿儡察伯人充谤擂赂让苛牟缠坟舔验株嘻需行荒戚嗓窿负晾又季训黔忍凌染头诽厌莲尝像脾贸旧老仪率促丰禹侦熬怀需凌噪眉琵手扇尝江汕 头 大 学 实 验 报 告
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一、实验目的和要求
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