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渐开线齿廓的范成实验
一、实验目的
1.掌握用范成法加工渐开线齿轮的切齿原理，观察齿轮的渐开线及过渡曲线的形成过程；
2.了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免产生根切的方法；
3.分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验主要设备及使用要求
1.齿轮范成仪。
2.自备：?320MM圆形绘图纸1张（圆心要标记清楚），圆规、直尺、剪刀、铅笔、橡皮、计算器。
1）压板
2）大圆盘（轮坯）
3）齿条型插齿刀具
4）滑块 5 、6 固定螺母7、底板
三、实验原理、方法和手段
1.齿轮与齿条啮合时，其相对运动可视为是齿轮分度圆沿齿条节线做纯滚动。如果将齿条换为齿条刀具，图纸换为齿坯使它们保持上述相对运动，再使齿条刀具沿齿坯轴心线方向作切削运动就可加工出齿轮，这种方法称为范成法(滚切法)。
2.加工标准齿轮：齿条刀具线(模数线)与被加工齿轮分度圆相切。
3.加工变位齿轮：齿条刀具中线与被加工齿轮分度圆二者分离。
4.刀具中线相对齿坯中心外移为正变位，刀具中线内移为负变位。
四、实验内容与步骤
一）实验内容
1.已知被加工齿轮的模数m＝8mm，齿数z＝17，变位系数分别为x1＝0，x2＝-0.3125，x3＝+0.3125；三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这三种齿廓。
2.判断所画齿轮齿廓曲线有无根切并指出。
3.分析标准齿轮与变位齿轮的基本参数和几何形状哪些相同，哪些不同，为什么?
二）实验步骤
1.分别计算其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径（变位齿轮均按等移距变位齿轮传动计算），并填入实验报告表内。
2.将?320MM圆形绘图纸分成三等分，即圆心角各位120度，并轻轻画出各自的角平分线；再画出分度圆、基圆及各自的齿顶圆和齿根圆，其参数及尺寸应分别标注清楚，将各自的齿顶剪出，并在圆心处（圆心一定要找准）挖出一个?34MM的孔。
以上步骤在实验课前完成。
3.取m＝8mm的齿条刀具模型和?320MM圆形绘图纸，分别将其安装在齿轮范成仪上。然后将刀具滑板4先移到中间，使X1=0区间进入被切削范围。为确保轮坯中心与圆盘2中心对准，必须使其角平分线与范成仪上的径向线对准，并使刀具中线与轮坯分度圆相切且垂直于角平分线；使刀具顶线与轮坯齿根圆相切。
来回移动刀架滑板4，直到满足以上要求，再拧紧蝶形螺母，通过压板1压紧轮坯，固定紧齿条刀具。移动滑板4，使刀具某一侧刃线通过轮坯中心，画出轮坯上的这条径向线，再将滑板4移到左边位置，准备进行切削。
4.每当把滑板4向右推动一个较小的距离时（3-4mm），在代表轮坯的圆形纸上，将铅笔笔尖始终紧贴着刀具轮廓描下刀刃的位置，表示齿条插刀切削一次的刀刃痕迹。应控制使其间距匀称，表示等速范成。重复描绘，直到形成2-3个完整齿形为止。
仔细观察齿廓的形成过程，可清楚的看到被切去的部分成齿槽，留下的部分为由直线刀刃范成包络而成的渐开线轮齿。
到刀具侧刃与事先画好的轮坯径向线共线时，表示轮齿的渐开线齿廓已全部切成，观察这条径向线内的轮齿根部有无被切去的部分。
5.将滑板退回到左边位置，松开压板1，将轮坯转到负变位齿轮区间，按步骤3的要求调整、定位。但刀具应靠近轮坯中心x2m，刀具顶线与齿根圆相切，这时与轮坯分度圆相切的是与刀具中线平行的另一条刀具节线。重复上一步骤，绘制出负变位齿轮的轮廓。
6.与步骤5类似，但使齿条刀具远离轮坯中心x3m，绘制正变位齿轮的轮廓。
观察比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形变化和其齿厚、齿槽宽、周节、齿顶厚、基圆齿厚、齿顶圆直径、齿根圆直径有无变化，相对变化的特点以及根切现象、齿顶变尖现象。
五、注意事项及其它说明
1.复习教材有关内容，理解齿轮加工的相关原理。熟悉范成法加工齿轮的全过程。
2.预习实验指导书关于实验的方法及注意事项。
3.写出预习实验报告。要求写出目的、实验仪器用具、相应实验原理，详细的实验步骤。
