机械零件实验

线齿廓的范成原理实验

一、实验目的：

1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓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发生根切的方法；

3、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。 4、（选作）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种标准渐开线齿轮的异同点。

二、实验设备和用具： 1、齿轮范成仪；

2、自备：220mm圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）； 3、HB铅笔、橡皮、（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。 三、实验原理：

范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓

互为包络线的原理来加工齿廓的方法。刀具刃廓为渐开线齿轮齿条的齿形，它与被切削齿轮坯 的相对运动，完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样，显然这样切制得到齿轮齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。 四、实验步骤

本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m1＝20mm和m2＝8，α＝20°，ha*＝1，c*＝0.25。仪器构造简图如图1所示。

圆盘1代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮坯，它们可以绕机架上的轴线转动。齿条3代表切齿刀具,安装在滑板4上,移动滑板时,齿轮齿条使圆盘1与滑板4作纯滚动,用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置,即可包络出渐开线齿廓.

CQJKT----A机械基础综合课程设计

一、概述:

提高机械类及近机类专业学生的综合设计能力，特别是提高创新设计能力，是机械基础课程建设的改革主线，也是课程建设的难点。在改革中，一些院校将原《机械原理课程设计》和《机械设计课程设计》合并、综合、扩展，相继推出《机械基础综合课程设计》，使学生综合应用机械基础课程中的《机械制图》、《互换性与技术测量》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造工程学》、《机械创新设计》以及近机类的《机械设计基础》等课程的基本理论和基本知识，对实物机械（插齿机）进行拆卸、装配、分析，提高其感性认识及动手能力；进行机械系统一对方案设计的基本训练，加强创新设计能力的培养；学会把机械系统方案设计成机械实体装置，完成从方案拟定到机械结构设计的过程训练；通过查阅和使用各种设计子资料，应用CAD技术等完成机构分析、机械零部件设计、绘制装配图、零件图及编写设计说明书等基本技能的训练。

本实验平台是与“教学用插齿机”为对象，为满足《机械基础综合课程设计》的需要而开发的新产品。该教学用插齿机的机械传动类型多样化，可以满足课程设计与机械运动方案设计合机构设计为主要内容的要求及分组要求，并且其传动系统暴露，便于观察和拆装。 二．插齿机工作原理:

用范成法切制齿轮轮齿的原理是：刀具相当于一个齿轮，机床强制刀具与轮坯按一定的传动比转动，再加上切屑运动、进给运动及让

刀运动，就可以在轮坯上切出所需齿廓，用齿轮插刀插制齿轮时，刀具与轮坯之间有四个相对运动。

（1）范成运动：齿轮插刀与轮坯拟定传动比i=Z刀/Z工件，以保证切出与插刀模数、压力角相同，齿数为Z工件的齿轮。

（2）切屑运动：齿轮插刀沿轴线方向作往复运动，以切去齿槽部分的材料。

（3）进给运动：齿插刀向轮坯中心逐渐移动，以保证切出全部齿高。 （4）让刀移动：齿轮插刀开始向上运动时，插刀沿径向作离开轮坯的微量运动，以免刀刃 擦伤已切出的齿面，齿轮插刀开始向下运动的瞬间，插刀又恢复原来的位置。

上述四个相对运动是相互关联的，靠插齿机的传动系统定传动比分流来实现。需要说明的是教学用插齿机加工的齿轮坯是蜡制的，切屑力不大，其传动系中用了一对螺旋齿轮传动；而实际生产用插齿机是不能用螺旋齿轮传动的，因为螺旋齿轮传动是点啮合，不能传递较大的力。

三、 教学用插齿机的插齿实验步骤

插制一个蜡制毛坯的直径圆柱齿轮，全程约8分锤。要求学生独立装卸工件，开机后观察：（1）切屑全过程；（2）刀具与工件之间的四个相对运动（切屑运动、范成运动、进给运动、让刀运动）是如何实现的？（3）各个相对运动的传动路线。（4）进给运动的起始、终止时间。

CQX-B创意组合式轴系结构设计及仿真实验箱

一、实验原理

轴系结构设计涉及的内容较多，设计方案也较多，如轴上零件定位和固定方式，轴承组合设计及其调整.润滑.密封方法等。本CQX-B创意组合式轴系结构设计及仿真实验箱用于开设‘轴系结构设计实验’，学生通过虚拟实验和实物实验两次实验，经过轴系结构的设计.装配.调整.拆卸等实践过程，不仅可以增强学生对轴系部件结构的感性认识，提高计算机应用能力和动手能力，还能够帮助学生深入理解轴的结构设计及轴承组合设计的基本要领，综合创新轴系结构设计方案，达到提高创新设计能力.工程实践能力和计算机应用能力的目的。 二、实验步骤

1.复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的教材内容，预习实验指导书，明确实验内容与要求。

2.参照‘轴系结构设计方案选择表’，构思.选定轴系结构方案： （1）根据齿轮（或蜗杆）类型，确定轴上有无轴向力，选择支承轴系的滚动轴承类型；

（2）确定轴系支承德轴向固定方式（双支点单向固定；单支点双向固定）及轴承的正.反装方式；

（3）根据齿轮圆周速度确定轴承的润滑方式（润滑油.脂润油）及油环的种类；

（4）选择端盖形式（凸缘式.嵌入式）.轴的支座及套杯形式； （5）考虑轴上零件的定位和固定.轴承间隙调整.联轴器类型等问题；

（6）绘制轴系结构设计方案示意图。

3.打开计算机，调出‘创意组合式轴系机构设计仿真软件’，按轴系结构方案示意图，点击（零件库）选择需用零件，再点击（装配演示）自动装配成轴系，接着点击（爆炸演示）拆卸成零件，最后点击（装配训练）进行轴系装配。

4.根据轴系结构设计方案示意图，在实验箱中选取需用零件组装成轴系，检查所设计组装的轴系结构是否正确。 5.绘制轴系结构草图。

6.测量零件结构尺寸，并做好记录。

7.拆卸轴系，将所有零件放入实验箱内规定位置，交还所借工具。 8.根据轴系结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要的尺寸（如支承的跨距.齿轮直径与宽度.主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。 9.编写实验报告。

（6）绘制轴系结构设计方案示意图。

3.打开计算机，调出‘创意组合式轴系机构设计仿真软件’，按轴系结构方案示意图，点击（零件库）选择需用零件，再点击（装配演示）自动装配成轴系，接着点击（爆炸演示）拆卸成零件，最后点击（装配训练）进行轴系装配。

4.根据轴系结构设计方案示意图，在实验箱中选取需用零件组装成轴系，检查所设计组装的轴系结构是否正确。 5.绘制轴系结构草图。

6.测量零件结构尺寸，并做好记录。

7.拆卸轴系，将所有零件放入实验箱内规定位置，交还所借工具。 8.根据轴系结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要的尺寸（如支承的跨距.齿轮直径与宽度.主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。 9.编写实验报告。

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