范成法講義(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二  齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用范成法加工漸開線齒輪的基本原理，觀察漸開線齒輪齒廓曲線的形成過程。2了解漸開線齒輪齒廓的根切現(xiàn)象和用徑向變位避免根切的方法。3分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪齒形的異同。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)所用的范成儀有三種規(guī)格；齒輪的壓力角=20º；齒頂高系數(shù)h*a=1；頂隙系數(shù)c*=0.25；但齒數(shù)z與模數(shù)m不同，它們分別是：A、m=20   Z=10；B、m=15   Z=10；C、m=16   Z=17。每個(gè)同學(xué)只用其中

2、一種范成儀。實(shí)驗(yàn)時(shí)每個(gè)同學(xué)須完成以下內(nèi)容：1范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪使用A、B兩種范成儀的學(xué)生可看到所范成的齒廓有明顯的根切現(xiàn)象，其原因這是齒數(shù)Z=10，少于不根切的最少齒數(shù)Zmin，范成時(shí)刀具的齒頂線超過嚙合極限點(diǎn)N，而產(chǎn)生根切。使用C種范成儀的學(xué)生所范成的齒廓沒有根切現(xiàn)象，這是因?yàn)樗冻傻凝X輪的齒數(shù)Z=17=Zmin，范成時(shí)刀具的齒頂線通過N點(diǎn)，因而沒有根切。2范成變位齒輪使用A、B兩種范成儀的學(xué)生范成變位系數(shù)X=0.5的正變位齒輪，其齒廓沒有根切現(xiàn)象。這是因?yàn)樵赯=10時(shí)不根切的最小變位系數(shù)而實(shí)驗(yàn)所用的變位系數(shù)x=0.5，x>xmin。因此把刀具由加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置遠(yuǎn)離輪心平移xm距離后，刀具

3、的齒頂線就低于N點(diǎn)，因而根切消除。使用C種范成儀的學(xué)生范成變位系數(shù)x=-0.5的負(fù)變位齒輪，其齒廓有根切現(xiàn)象。這是因?yàn)樵诜冻蒢=17的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)刀具的齒頂通過N點(diǎn)，而將刀具向輪心平移xm距離，刀具的齒頂線超過N點(diǎn)，因而產(chǎn)生根切。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1齒輪范成儀(每人一臺(tái))。2鉛筆、橡皮、剪刀、A3紙兩張(學(xué)生自備)。齒輪范成儀的結(jié)構(gòu)及使用方法：實(shí)驗(yàn)所用的范成儀有三種規(guī)格，它們的結(jié)構(gòu)原理相同，僅介紹一種。范成儀結(jié)構(gòu)如圖31所示，由機(jī)座1，扇形盤2，旋鈕3，齒條刀4，溜板5，螺母6等組成。機(jī)座上有兩孔為O1和O2；扇形盤可繞軸心(大扇繞O1，小扇O2)轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形盤上裝有扇形齒輪，溜板上裝有齒條，它與

4、扇形齒輪相嚙合，在扇形齒輪的分度圓與溜板齒條的節(jié)線(分度線)上該有數(shù)字，移動(dòng)溜板時(shí)可看到它們一一對(duì)應(yīng)，即表示齒輪的分度圓與齒條的節(jié)線(分度線)作純滾動(dòng)。把一個(gè)分度圓直徑與扇形齒輪的分度圓直徑相等的待加工齒輪的紙坯固聯(lián)在扇形盤上，把齒條型刀具固聯(lián)在溜板上，隨著扇形齒輪與溜板齒條的嚙合傳動(dòng)，輪坯的分度圓與齒條型刀具的某條節(jié)線作純滾動(dòng)。旋鈕3是用來固聯(lián)紙坯，螺母6可把齒條刀具固聯(lián)在溜板上，松開螺母后可調(diào)整刀具與輪坯的相對(duì)位置。如果齒條刀具的中線與輪坯的分度圓相切(此時(shí)刀具的標(biāo)線與溜板兩側(cè)標(biāo)尺的“O”線對(duì)齊)，范成出標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒廓。如果改變齒條刀具與輪坯的相對(duì)位置，即刀具的中線與輪坯的分度圓不相切，有

5、一段距離(距離xm值可在溜板兩側(cè)的標(biāo)尺上直接讀出)，則可按移距變位值的大小及方向分別范成出正變位齒輪或負(fù)變位齒輪。                 圖3-1  齒輪范成儀四、實(shí)驗(yàn)原理由齒輪嚙合原理可知：一對(duì)漸開線齒輪(或齒輪和齒條)嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓曲線互為包絡(luò)線。范成法就是利用這一原理來加工齒輪的。用范成法加工齒輪時(shí)，其中一輪為形同齒輪或齒條的刀具，另一輪為待加工齒輪的輪坯。刀具與輪坯都安裝在機(jī)床上，

6、在機(jī)床傳動(dòng)鏈的作用下，刀具與輪坯按齒數(shù)比作定傳動(dòng)比的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與一對(duì)齒輪(它們的齒數(shù)分別與刀具和待加工齒輪的齒數(shù)相同)的嚙合傳動(dòng)完全相同。在對(duì)滾中刀具齒廓曲線的包絡(luò)線就是待加工齒輪的齒廓曲線。與此同時(shí)，刀具還一面作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(直至全齒高)，另一面沿輪坯的軸線作切削運(yùn)動(dòng)，這樣刀具的刀刃就可切削出待加工齒輪的齒廓。由于在實(shí)際加工時(shí)看不到刀刃包絡(luò)出齒輪的過程，故通過齒輪范成實(shí)驗(yàn)來表現(xiàn)這一過程。在實(shí)驗(yàn)中所用的齒輪范成儀相當(dāng)于用齒條型刀具加工齒輪的機(jī)床，待加工齒輪的紙坯與刀具模型都安裝在范成儀上，由范成儀來保證刀具與輪坯的對(duì)滾運(yùn)動(dòng)(待加工齒輪的分度圓線速度與刀具的移動(dòng)速度相等)。對(duì)于在對(duì)滾中的刀具與輪

7、坯的各個(gè)對(duì)應(yīng)位置，依次用鉛筆在紙上描繪出刀具的刀刃廓線，每次所描下的刀刃廓線相當(dāng)于齒坯在該位置被刀刃所切去的部分。這樣我們就能清楚地觀察到刀刃廓線逐漸包絡(luò)出待加工齒輪的漸開線齒廓，形成輪齒切削加工的全過程。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1按照指導(dǎo)教師的要求剪好輪坯紙。2標(biāo)準(zhǔn)齒輪的繪制。(1)松開螺母6及旋鈕3，將輪坯紙放在刀具下面，且在圓盤上面，然后旋上旋鈕3，此時(shí)暫不要旋緊，將輪坯紙上已印好的X=O的區(qū)域轉(zhuǎn)到下方正中。(2)調(diào)節(jié)齒條插刀，使刀具標(biāo)線對(duì)準(zhǔn)溜板兩側(cè)標(biāo)尺上的O線，此時(shí)刀具中線與輪坯分度圓相切，然后旋緊旋鈕3及螺母6。(3)開始“切制”齒廓時(shí)，先將溜板5推向左端，然后用左手將溜板向右推進(jìn)2-3m

8、m，右手用鉛筆在輪坯紙上描下刀具刀刃齒廓。隨后依此重復(fù)，直到刀具推到右端為止，輪坯上所描下的一系列刀具齒廓所包絡(luò)出的曲線就是漸開線齒形。最后用鉛筆鉤下一個(gè)你認(rèn)為是完整的齒形(即用“”表示)3正變位齒輪的繪制(1)松開旋鈕3，將輪坯紙旋轉(zhuǎn)120°，使紙坯上印好的X=0.5的區(qū)域位下方正中，旋緊旋鈕3。松開螺母6，將齒條刀具遠(yuǎn)離輪坯中心xm距離，其數(shù)據(jù)可在標(biāo)尺上讀出，然后將螺母6擰緊。(2)重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪繪制方法的第(3)步驟。4負(fù)變位齒輪的繪制其繪制方法和步驟與正變位齒輪基本相同，其不同的是將齒條刀具向著輪坯中心移動(dòng)xm距離。5繪制完畢后取下圖紙，并將范成儀恢復(fù)到原狀態(tài)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要

9、內(nèi)容及要求漸開線齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)姓名組別 日期 (一)齒輪的基本參數(shù)mzh*axx1x2x3  20º 00.5-0.5 (二)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)(單位：mm) 標(biāo)準(zhǔn)正變位負(fù)變位變位量xm   分別計(jì)算下列參數(shù)分度圓直徑d   齒頂圓直徑da   齒根圓直徑df   從齒廓圖上量出下列參數(shù)分度圓齒厚   齒頂圓齒厚   齒根圓齒厚   (三)比較和結(jié)論用上面數(shù)據(jù)，將下面各項(xiàng)與標(biāo)準(zhǔn)齒輪進(jìn)行定