齒輪范成原理及參數(shù)測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)三 齒輪范成原理及參數(shù)測(cè)定一、目的：1掌握用范成法制造漸開線齒輪的基本原理，觀察齒廓形成過程。2了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法。3分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)。4掌握用游標(biāo)卡尺測(cè)定變位齒輪參數(shù)的方法。井熟悉變位齒輪上各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。二、設(shè)備和工具1齒輪范成儀；2剪刀、自備圓規(guī)、三角板、紅蘭鉛筆、小刀、游標(biāo)卡尺、齒輪模型三、齒輪范成原理和方法 范成法是利用一對(duì)齒輪互相嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工輪齒的。加工時(shí)其中一輪為刀具，另一輪為輪坯，它們保持固定的角速比傳動(dòng)，安全和一對(duì)真正的齒輪互相嚙合傳動(dòng)一樣，同時(shí)刀具沿輪坯的齒寬方向作切削運(yùn)動(dòng)，這樣制得的齒輪的齒

2、廓就是刀具刀刃在各個(gè)位置的包絡(luò)線。若用漸開線作為刀具齒廓，則其包絡(luò)線亦為漸開線。由于在實(shí)際加工時(shí)，看不到刀刃在各個(gè)位置形成包絡(luò)線的過程，故通過齒輪范成儀來實(shí)現(xiàn)輪坯與刀具間的傳動(dòng)過程，并用鉛筆將刀具刀刃的各個(gè)位置記錄在繪圖紙上，這樣就清楚地觀察到齒廓范成的過程。 齒輪范成儀所用刀具模型為齒條插刀，儀器構(gòu)造如圖： 圓盤1繞其芯軸0轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤的后面裝了一個(gè)齒輪與橫拖板2上的齒條嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)，橫拖板可以沿水平方向左右移動(dòng)，通過齒條、齒輪的嚙合帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在橫拖板上通過五、齒輪參數(shù)測(cè)定的原理與步驟 1、說明一漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有：齒數(shù)Z、模數(shù)m、齒頂高系數(shù)、分度圓壓力角和變位系數(shù))X等。而

3、這些參數(shù)則可通過用游標(biāo)卡尺測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出來的。 2、基圓周節(jié)Pb和基圃齒厚Sb的測(cè)定：先用游標(biāo)卡尺的一對(duì)卡腳卡住k個(gè)齒，如圖1所示k=2。使兩個(gè)卡腳切于齒廓的工作 先用游標(biāo)卡尺的對(duì)卡腳卡住k個(gè)齒圖1所示k=2。使兩個(gè)卡腳切于齒廓的工作 段。圖中切于a、b兩點(diǎn)，這時(shí)測(cè)得的公法線長(zhǎng)度為Wk毫米。然后再卡住(k+1)個(gè)齒也要兩個(gè)卡腳切于齒廓的工作段，這時(shí)測(cè)得齒廓間的公法線長(zhǎng)度為wk+1毫米。從漸開線性質(zhì)可知：齒廓間的公法線長(zhǎng)ab與所對(duì)的基圓上園弧aobo的長(zhǎng)度相等。因此卡住k個(gè)齒的公法線長(zhǎng)Wk為： Wk=(k-1)Pb十Sb(1) 式中：K跨齒數(shù)，計(jì)算公式 Pb-齒在基圓上的周節(jié)，稱為基節(jié)。 Sb

4、-輪齒在基圓上的齒厚。 卡住(k+1)個(gè)齒的公法線長(zhǎng)Wk+1為 Wk+1=KPb+Sb(2) 解(1)(2)式即可求得Pb與Sb為： Pb = Wk+1Wk Sb = wk+lKPb = KWk(k1)Wk+1， 根據(jù)求得的Pb可按下式算出模數(shù) 由于式中的可能是15o，也可能是20o，故分別將的兩個(gè)值代人上式，算出兩種可能的m值。然而一只齒輪分度圓上的m只可能有一個(gè)值，而且是標(biāo)準(zhǔn)值，因此最接近于該兩種數(shù)值的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值即為所測(cè)齒輪的m值。由于制造、測(cè)量過程中不可避免地存在著誤差，從公式算出的m值與標(biāo)準(zhǔn)值之間往往有偏差，但這些偏差總是比較小的，因此可以根據(jù)計(jì)算值來確定其標(biāo)準(zhǔn)值。 從以上的計(jì)算，求得

5、的Sb應(yīng)適合下列的計(jì)算式 變位系數(shù)的計(jì)算公式：X= 式中： Sb=Wk+1 - KPb 3、頂圓直徑da和根圓直徑df的測(cè)定 (1)當(dāng)Z為偶數(shù)時(shí)，可用游標(biāo)卡尺直接量出da與df。如圖3(a) (2)當(dāng)Z為奇數(shù)時(shí)，則可間接測(cè)出da與df。如圖3(b)，其計(jì)算式為： 4、測(cè)量時(shí)注意事項(xiàng)： (a) Wk，Wk+1，da，df，dk，H1，H2須測(cè)量三次取其平均值。 (b) 讀數(shù)或計(jì)算值須精確到小數(shù)點(diǎn)后2位。 (c) 測(cè)量Wk，Wk+1時(shí)兩卡腳必須與齒廓的漸開線部分相切。六、思考題 1通過實(shí)驗(yàn)，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比較用同一齒條刀具加工出來的標(biāo)準(zhǔn)

6、齒輪與變位齒輪的幾何參數(shù)：m、h r、rb、ho、h、nS、Sb、Se、馬中那些變了?那些沒有變?為什么? 3比較這種齒輪的齒廓曲線是否全是逐開線?根切現(xiàn)象發(fā)生在萎圓之內(nèi)還是 基圓之外?用任意圓齒厚計(jì)算公式計(jì)算任章圓齒厚應(yīng)注意什么? （a） Z=偶數(shù)（b） Z=奇數(shù)圖3附表一：齒輪范成實(shí)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算姓名學(xué)號(hào)班級(jí)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師成績(jī)1.原始數(shù)據(jù)：齒條模數(shù)m= 毫米壓力角=齒頂高系數(shù)ha*=徑向間隙系數(shù)C*=被加工齒輪齒數(shù)Z=分度圓半徑r=2.齒輪幾何參數(shù)計(jì)算名稱計(jì)算參數(shù)計(jì)算公式標(biāo)準(zhǔn)齒輪負(fù)變位齒輪正變位齒輪齒數(shù)Z最小移距系數(shù)Xmin基圓半徑rb齒頂圓半 徑ra標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪齒根圓半 徑rf標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪移距系數(shù)X附表二：變位齒輪測(cè)量報(bào)告姓名學(xué)號(hào)班級(jí)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師成績(jī)1.測(cè)量或計(jì)算值：齒輪編號(hào)項(xiàng) 目 單位測(cè)量值或計(jì)算值平均測(cè)量值或計(jì)算值測(cè)量值或計(jì)算值平均測(cè)