一、實驗目的
1、 掌握用範成法制造漸開線齒輪的基本原理。
2、 瞭解漸開線齒輪產生根切現象的原因和避免根切的方法。
3、 分析比較標準齒輪和變位齒輪的異同點。
二、實驗裝置與工具
1、齒輪範成儀；
2、圓規，三角尺，繪圖儀，剪刀，兩支不同顏色的鉛筆或圓珠筆（學生自備）；
三、實驗原理和實驗方法
範成法是利用一對齒輪相互齧合時其共軛齒廓互為包絡線的原理加工輪齒的一種方法。加工時，其中一輪為刀具，另一輪為輪坯，二者相對滾時，好像一對齒輪互相齧合傳遞一樣；同時刀具還沿輪坯的軸向作切削運動，最後在輪坯上被加工出來的齒廓就是刀具刀刃在各個位置的包絡線。為了看清楚齒廓形成的過程，可以用圖紙作輪坯。在不考慮切削和讓刀運動的情況下，刀具與輪坯相對滾動時，刀刃在圖紙上所引出的各個位置的包絡線，就是被加工齒輪的曲線。目前生產中大量使用漸開線齒輪，故刀具輪廓必然亦為漸開線。為了逐步地再現上述加工中刀刃在相對輪坯每個位置形成的包絡線的詳細過程，通常採用齒輪範成儀來實現。齒輪範成用的儀器雖然有多種形式，但其基本原理是相同的。現就範成儀（如圖1所示）介紹如下。
圖1 齒輪範成儀
圓盤2繞固定於機架1上的軸心O轉動。在圓盤的周緣刻有凹槽，槽內嵌兩根鋼絲3，其中心線（圖2-1）中圓盤2上、B、B’，另一端分別固定在拖板4的A、A’處，拖板可在機架上沿水平方向移動，鋼絲便拖動圓盤轉動。這與被加工齒輪相對於齒條刀具的運動相同。
在拖板4上還裝有刀具6的小拖板5，轉動螺旋7可使其相對於拖板4垂直移動，從而可調節刀具中線至輪坯中心的距離。
在範成儀中，齒條插刀的已知引數是：
壓力角α；
齒頂高係數h*；
徑向間隙係數c*；
模數m；
被加工齒輪分度圓d（=mz）。
四、 實驗步驟和要求
1、據已知的刀具引數和被加工齒輪分度圓直徑，計算被加工齒輪的基圓、最小變位係數、最小變位量、標準齒輪的齒頂圓與齒根圓直徑，以及變位齒輪的齒根圓與齒頂圓直徑。然後根據計算資料將上述六個圓畫在同一張紙上，並沿最大圓的圓周剪成圓形紙片，作為本試驗的“輪坯”；
2、把“輪坯”安裝到已缺口的圓盤上，必須注意對準中心；
3、調節刀具中線，使其與被加工齒輪分度圓相切。刀具處於切制標準齒輪時的安裝位置上。
4、“切制”齒輪時，先把刀具移向一端，使刀具的齒廓退出輪坯中標準齒輪的圓；然後每當道具向另一端移動2~3mm距離時，描下刀刃在圖紙輪坯上的位置，直到形成兩個完整的輪齒為止。此時應注意輪坯上齒廓形成的過程；
5、觀察根切現象（用標準漸開線齒廓檢查所繪得得漸開線齒廓或觀察刀具的齒頂線是否超過被加工齒輪的極限點）；
6、重新調整刀具，使刀具中線遠離輪坯中心，移動距離為避免根切的最小變位量，在“切制”齒廓。此時也就是刀具齒頂線與變為齒輪的齒根圓相切。按照上述的操作過程，同樣可以“切制”得到兩個完整的正變位齒輪的齒廓曲線。為了便於比較，此齒廓可用另一種顏色筆畫出。
五、思考題
1、記錄得到的標準齒輪齒廓和正變位齒輪齒輪齒廓（如圖2所示）形狀是否相同？為什麼？
圖2 正、負變位齒輪與標準齒輪齒形
2、透過實驗，你所觀察到的現象是否發生在基圓之外？是由於什麼原因引起的？如何避免根切？
3、比較用同一齒條刀具加工出的標準齒輪和正變位齒輪的以下各引數尺寸：
m,a,r,rb,ha,hf,h,p,s,sa,那些變了？那些沒有變？為什麼?
4、如果是負變位齒輪，那麼齒輪形狀和主要引數尺寸又發生了哪些變化？
一、實驗目的
1、 掌握用範成法制造漸開線齒輪的基本原理。
2、 瞭解漸開線齒輪產生根切現象的原因和避免根切的方法。
3、 分析比較標準齒輪和變位齒輪的異同點。
二、實驗裝置與工具
1、齒輪範成儀；
2、圓規，三角尺，繪圖儀，剪刀，兩支不同顏色的鉛筆或圓珠筆（學生自備）；
三、實驗原理和實驗方法
範成法是利用一對齒輪相互齧合時其共軛齒廓互為包絡線的原理加工輪齒的一種方法。加工時，其中一輪為刀具，另一輪為輪坯，二者相對滾時，好像一對齒輪互相齧合傳遞一樣；同時刀具還沿輪坯的軸向作切削運動，最後在輪坯上被加工出來的齒廓就是刀具刀刃在各個位置的包絡線。為了看清楚齒廓形成的過程，可以用圖紙作輪坯。在不考慮切削和讓刀運動的情況下，刀具與輪坯相對滾動時，刀刃在圖紙上所引出的各個位置的包絡線，就是被加工齒輪的曲線。目前生產中大量使用漸開線齒輪，故刀具輪廓必然亦為漸開線。為了逐步地再現上述加工中刀刃在相對輪坯每個位置形成的包絡線的詳細過程，通常採用齒輪範成儀來實現。齒輪範成用的儀器雖然有多種形式，但其基本原理是相同的。現就範成儀（如圖1所示）介紹如下。
圖1 齒輪範成儀
圓盤2繞固定於機架1上的軸心O轉動。在圓盤的周緣刻有凹槽，槽內嵌兩根鋼絲3，其中心線（圖2-1）中圓盤2上、B、B’，另一端分別固定在拖板4的A、A’處，拖板可在機架上沿水平方向移動，鋼絲便拖動圓盤轉動。這與被加工齒輪相對於齒條刀具的運動相同。
在拖板4上還裝有刀具6的小拖板5，轉動螺旋7可使其相對於拖板4垂直移動，從而可調節刀具中線至輪坯中心的距離。
在範成儀中，齒條插刀的已知引數是：
壓力角α；
齒頂高係數h*；
徑向間隙係數c*；
模數m；
被加工齒輪分度圓d（=mz）。
四、 實驗步驟和要求
1、據已知的刀具引數和被加工齒輪分度圓直徑，計算被加工齒輪的基圓、最小變位係數、最小變位量、標準齒輪的齒頂圓與齒根圓直徑，以及變位齒輪的齒根圓與齒頂圓直徑。然後根據計算資料將上述六個圓畫在同一張紙上，並沿最大圓的圓周剪成圓形紙片，作為本試驗的“輪坯”；
2、把“輪坯”安裝到已缺口的圓盤上，必須注意對準中心；
3、調節刀具中線，使其與被加工齒輪分度圓相切。刀具處於切制標準齒輪時的安裝位置上。
4、“切制”齒輪時，先把刀具移向一端，使刀具的齒廓退出輪坯中標準齒輪的圓；然後每當道具向另一端移動2~3mm距離時，描下刀刃在圖紙輪坯上的位置，直到形成兩個完整的輪齒為止。此時應注意輪坯上齒廓形成的過程；
5、觀察根切現象（用標準漸開線齒廓檢查所繪得得漸開線齒廓或觀察刀具的齒頂線是否超過被加工齒輪的極限點）；
6、重新調整刀具，使刀具中線遠離輪坯中心，移動距離為避免根切的最小變位量，在“切制”齒廓。此時也就是刀具齒頂線與變為齒輪的齒根圓相切。按照上述的操作過程，同樣可以“切制”得到兩個完整的正變位齒輪的齒廓曲線。為了便於比較，此齒廓可用另一種顏色筆畫出。
五、思考題
1、記錄得到的標準齒輪齒廓和正變位齒輪齒輪齒廓（如圖2所示）形狀是否相同？為什麼？
圖2 正、負變位齒輪與標準齒輪齒形
2、透過實驗，你所觀察到的現象是否發生在基圓之外？是由於什麼原因引起的？如何避免根切？
3、比較用同一齒條刀具加工出的標準齒輪和正變位齒輪的以下各引數尺寸：
m,a,r,rb,ha,hf,h,p,s,sa,那些變了？那些沒有變？為什麼?
4、如果是負變位齒輪，那麼齒輪形狀和主要引數尺寸又發生了哪些變化？