渐开线直齿圆柱齿轮范成.doc

实验8 渐开线直齿圆柱齿轮范成
实验目的
通过实验掌握用范成法制造渐开线齿轮齿廓的基本原理;
了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法;
分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
实验设备和工具
齿轮范成仪;
圆规、三角尺、绘图纸、剪刀、两支不同颜色的铅笔或圆珠笔(学生自备);
“齿轮范成实验”电教片、放像机。
实验原理和方法
范成法是利用一对齿轮(或齿轮齿条)互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的一种方法。加工时,其中一齿轮(或齿条)为刀具,另一轮为轮坯,二者对滚,同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动,最后轮坯上被加工出来的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线,其过程好像一对齿轮(或齿轮齿条)作无齿侧间隙啮合传动一样。为了看清楚齿廓形成的过程,可以用图纸做轮坯。在不考虑切削和让刀运动的情况下,刀具与轮坯对滚时,刀刃在图纸上所印出的各个位置的包络线,就是被加工齿轮的齿廓曲线。
,圆盘2(相当于待切齿轮)绕固定于机架1上的轴心O转动,在圆盘的周缘刻有凹槽,槽内嵌两根钢丝3,其中心线(图中圆盘2上虚线为钢丝3的中心线)形成的圆相当于被加工齿轮的分度圆。两根钢丝的一端分别固定在圆盘2上B、,另一端分别固定在拖板4的A、处,拖板在机架上沿水平方向移动时,钢丝便拖动圆盘转动。这与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动相同。
齿轮范成仪
在拖板4上还装有带齿条刀具6的小拖板5,转动螺旋7可使其相对于拖板4垂直移动,从而可调节齿条刀具中线至轮坯中心的距离。
在齿轮范成仪中,已知的齿条刀具参数为:压力角;齿顶高系数;径向间隙系数;模数;被加工齿轮的分度圆直径。
实验步骤和要求
根据已知的刀具参数和被加工齿轮分度圆直径,计算被加工齿轮的基圆、不发生根切的最小变位系数与最小变位量、标准齿轮的齿顶圆与齿根圆直径以及变位齿轮的齿顶圆与齿根圆直径。然后根据计算数据将上述六个圆画在同一张纸上,并沿最大圆的圆周剪成圆形纸片,作为本实验用的“轮坯”。
把“轮坯”安装到范成仪的圆盘上,必须注意对准中心。
调节齿条刀具中线,使其与被加工齿轮分度圆相切。刀具处于切制标准齿轮时的安装位置上。
“切制”齿廓时,先把刀具移向一端,使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的齿顶圆;然后每当刀具向另一端移动2~3mm距离时,描下刀刃在图纸轮坯上的位置,直到形成两个完整的轮齿齿廓曲线为止。此时应注意轮坯上齿廓的形成过程。
观察根切现象(用标准渐开线齿廓检验所绘得的渐开线齿廓或观察刀具的齿顶线是否超过被加工齿轮的极限点)。
重新调整刀具,使刀具中线远离轮坯中心,移动距离为避免根切的最小变位量,再“切制”齿廓。此时也就是刀具齿顶线与变位齿轮的根圆相切。按照上述的