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实验类型：（）验证（）综合（）设计（）创新实验成绩：
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1 实验目的
（1）掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理；
（2）了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法；
2 实验内容
（1）观察渐开线齿轮的形成过程；
（2）观察渐开线齿轮产生根切的现象；
（3）分析比较标准齿轮和变位齿轮。
3 实验设备和工具
1、实验仪器
实验仪器采用齿轮范成仪。齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的构造如图2所示。它的结构可看成由轮坯与刀具两部分组成。 图1 齿轮范成仪结构与实物图
（1）轮坯部分的结构
如图2的扇形的构件3为模数m=18mm；齿数z=17齿轮分度圆；另一半圆2为模数m=18 mm，齿数z=9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上。
（2）刀具部分的结构
如图2所示，齿轮范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其基本参数为m=18 mm,
α=20◦, ha*=1, c*=0.25。圆盘2代表加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架上的轴线转动。齿条6代表切齿刀具，安装在溜板4上。移动溜板4时，齿轮齿条使圆盘2与溜板4作纯滚动。齿条刀具6可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中心线与轮坯分度圆之间移距Xm时（由溜板4上的刻度指示），分度圆则与刀具中线相平行的刀具切线相切并作纯滚动，具按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮的齿廓。
各种卧式注塑机射咀2、实验工具
光端机箱圆规（自备）、三角板（自备）、钢尺、剪刀、绘图纸、铅笔、计算器（自备）。
4 实验原理和方法
范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们仍保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样所制得齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦必为渐开线。由于在实际加工时，我们是无法明显地看到刀刃在各个位置形成包绍线的过程，若用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
5 实验步骤
1、“切削”标准齿轮
（1）按基本参数m=18mm，z=9，α=20°，h a*=1和C*=0.25计算被加工标准齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆的半径，计算结果列表如下：
（2）打开刀具6，将代表轮坯的图纸放在刀具6和压扳5的下面，压紧轮坯纸。再将上述四个圆分别画在轮坯纸上，然后将纸剪成比齿顶直径略大2～3毫米的圆形作为轮坯。
防静电地垫（3）调节变位量旋钮7，将刀具中线移至与被加工齿轮分度圆相切的位置，此时变位量标尺1的刻度应指到零的位置（或者使刀具的齿顶线与被加工齿轮的根圆相切）。
（4）开始“切制”齿廓时，应先转动分度圆到一边，并移动溜板4到一端，使分度圆与溜板4压紧，再依次移动溜扳4而形成范成运动。然后每当向另一端移动一个不大的距离时，即在代表轮坯的图纸上用削尖的铅笔轻轻画下刀具轮廓线，这样就可在轮坯纸上包络出
被切齿轮的齿形来，直到形成2—3个完整的齿时为止。在上述过程中应注意轮坯上齿廓形成的过程。
切口铣刀（5）用标准渐开线样板，检验齿轮的渐开线齿廓，观察有无限切现象。如有根切则分析其原因，并计算最小变位系数x min 。
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2、“切削”变位齿轮
（1）用齿条刀具制造齿轮时。不发生根切现象的最少齿数min z
α
2*
min sin 2a
h z =
，当刀具的。
时，171,20min *
===z h a α ，当刀具的。
时，171,20min *
===z h a α （2）对于齿数z=9的齿轮，不根切的最小变位系数min x 为
47.017
9
171x min min *
min =-⨯=-=z z z h a
因此，为了不发生根切。该齿轮应采用正变位，其变位系数x ≥x min 。今取变位系数x=0.50。 （3）按基本参数m=18mm ，z=9，α=20°，ha*=1，c*=0.25和x=0.50计算被加工的变位齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆的半径。现将各值的计算结果列表如下:
备注：此处为单一变位齿轮无法决定y ∆值，故暂取y ∆=0。
（4）其它步骤方法与切制标准齿轮相同。只是应注意，需转动变位量旋钮7，使刀具外移（正变位）或内移（负变位）至所需变位量（由变位量标尺1来读出）。本实验因是正变位，故使刀具外移xm =0.50×18=9mm 的距离。然后再按前述方法绘制齿廓。
3、比较标准齿轮和变齿轮 3、比较标准齿轮和变齿轮
比较所得标准齿轮和变齿轮的齿厚、齿间距、周节、齿顶厚、基圆齿厚、根圆、顶圆、分度圆和基圆的相对变化特点。把比较结果写成实验报告。
5 实验记录与数据处理
1、绘制齿廓图
2、实验结果比较
备注：只要说明相对变化特点，不要具体数字。
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