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实验三 齿轮范成加工实验 一、实验目的 1 掌握用范成法切制渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的形成过程； 2、了解渐开线齿轮产生根切现 的原因和避免根切的方法； 3 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二 设备和工具 1、齿轮范成仪； 2 绘图纸两张 （自备） 尺寸：350*280 （mm） 220*220 （mm），并按实验步骤1，在实验前预先剪制成图2 所示形状； 3 三角板 铅笔 （自备）。 三、实验原理和方法 范成法是利用一对齿轮齿条互相啮合时， 共轭齿廓是互为包络线的原理来加工齿 轮的。加工时齿条为刀具，另一齿轮为轮坯，它们按固定的速比传动，完全和一对真实 的齿轮齿条互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样制成的齿轮 齿廓就是刀具刀刃在轮坯上留下的各位置的包络线。若用斜直线作为刀具齿廓，则 包 络线必为渐开线。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间的传动，并用铅笔将刀刃的各个位置记录在轮坯纸上， 这样我们就能清楚地观察到齿轮范成加工的过程。 范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的结构如图1 所示。 5 图1 齿轮范成仪 圆盘5 绕固定轴心转动， 中半圆4 或圆盘5 为被加工齿轮的分度圆；用啮合拉紧 手柄控制分度圆4 或分度圆 5 使其与啮合溜板压紧。当啮合溜板在机架上沿水平方向移 动时，靠摩擦力带动圆盘5 绕固定轴心转动。 在啮合溜板 （也叫纵拖板）上装有另一带刀具2 的变位溜板3 （即横拖板），转动变 位调节旋钮13 可使其相对于啮合溜板沿垂直方向移动，从而可调节刀具中线至轮坯中心 的距离。 齿条刀具的参数为：压力角：α=20º 模 数：m=18mm 齿顶高系数：h* 1 a 径向间隙系数：c* 0.25 被加工齿轮的分度圆半径：r 153mm ( z 2r 306 17 ) 4 m 18 r 81mm ( z 2r 162 9 ) 5 m 18 四、实验步骤 1 根据给定的刀具参数a m h* c * 和被加工齿轮的齿数（已由代表两个被加工 a 齿轮的分度圆半径的齿轮范成仪圆盘半径r 和r 所规定），计算两个被加工的标准齿轮的 4 5 6 基圆、齿根圆及齿顶圆的半径r r 和r 的值。将 z=17 齿轮的上述四个圆的半圆画在 b f a 纸上，又将 z=9 齿轮的四个圆的半圆画在另一半纸上，将纸上多余部分剪 ，作为被加 工齿轮轮坯，如图2 所示。 图2 轮坯形状 计算加工z=9 的齿轮不根切所要求的最小移距xmin 及最小移距量，并以此最小移距作 为变位齿轮的移距数值，按零传动计算该变位齿轮的齿根圆半径及齿顶圆半径，并将此 变位齿轮的分度圆、基圆、齿根圆及齿顶圆画在另一张绘图纸上，将超出变位齿轮齿顶 圆的部分图纸剪 ，所得图纸作为被加工的齿数z=9 的变位齿轮的齿坯。 2 将代表 z=17 的轮坯的图纸放在刀具2 和压板8 的下面，对准中心后旋