宁卫木NING Wei-mu
（中核华誉工程有限责任公司，仪征211900）
摘要院齿轮范成仪在工程和日常教学中的应用较为广泛，它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。本文设计的新型渐开线齿轮范成仪在使用方法和使用效果上都比传统的齿轮范成仪有较大改进，在实际应用中，得到了广大师生的认可。
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关键词 院渐开线；齿轮范成仪；齿坯；齿条刀具
中图分类号院TH132.4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0150-02
0 引言
渐开线齿轮的齿廓是一条渐开线，其形成的过程是一直线在圆周上滚动而无任何滑动时，直线上的点所画出的曲线（包括线）就是渐开线。根据这个原理，设计出用直线齿条刀具加工渐开线齿轮机床[1-2]。渐开线齿轮范成仪就是根据这个原理设计的。齿板是齿条刀具，其中线与齿轮分度相切，使用本范成仪做实验有以下优点：淤掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成过程；于进一步掌握渐开线齿轮的几何计算；盂对“模数”这个词，可产生大小、形状等具体概念；榆对齿轮产生根切的原因及避免根切的方法有真实的理解；虞对齿轮根切后的齿形有直观的认识；愚对齿轮变位方法和计算有明确的理解；舆分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点；余掌握用游标卡尺测定变位齿轮参数的方法，并熟悉变位齿轮上各个参数之间的关系；俞可提高学员对齿轮研究的兴趣。
1 齿轮范成仪设计原理
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[3]，其结构如图1 所示，具体设计参数见表1。加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们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，同时刀具沿轮坯的齿宽方向作切削运动，这样制得的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过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，这样就清楚地观察到齿廓范成的过程。
横向移动导板1 连同齿板9，齿轮基圆4 同步转动，用铅笔在齿板侧面画出轮廓线，逐次微移，每移一次画一次，直到齿板移出基圆盘为止，纸面上就画出了渐开线齿形。齿板9 以上下移动，当齿板中部刻线对准标尺“0”时，所画齿形就是没有变位的正常齿形。齿板向上移是负变位，向下移是正变位。在标尺上移动量等于变位系数乘模数。
2 新型渐开线齿轮范成仪使用方法介绍
淤测量齿条刀具（齿板）模数m（如图2 所示），由测出的周节P 计算：m=P/仔，或由测出的基节Pn 计算：m=Pn/仔cos琢，由于测量误差，将计算m 值化整为标准值。
余安装纸轮胚到范成仪图纸托盘5 上，用压纸垫板6压紧；在右1/4 纸胚的中部范成产生根切的标准齿轮齿形；在左1/4 纸胚的中部范成产生正变位的变位齿轮齿形。
以上为m=20 齿板的范成齿形步骤。当使用m=10 齿板时，步骤与其完全相同，只是纸轮胚可分成三等分右边为负变位。中间不变位，左边正变位，范成后可以看出：齿轮模数都相同时，由于不同变位齿形的变化；虽然齿数Z>Zmin，当负变位大时也要根切。
3 结语
通过实践检验，本文设计的新型渐开线齿轮范成仪实用性较强，在工程和实际教学中得到了普遍认可，用该范成仪加工齿轮，渐开线齿轮齿廓的加工过程理解直观、具体、简便，大大提高了教学质量和学生学习的积极性，同时也为下一步更好地改进仪器设备提供借鉴。
