渐开线齿廓形成仪的制作方法

本实用新型属于机械专业教学用具，具体涉及一种用于模拟加工渐开线齿轮齿廓的齿廓形成仪。

背景技术：

渐开线齿轮是齿轮传动中常用的一种齿轮，在针对齿轮的教学中，首先接触到的就是渐开线齿轮，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，在齿轮的加工中，利用范成法设计出用直线齿条刀具加工渐开线齿轮的插齿机机床。

在教学过程中，针对渐开线齿轮的齿形教学是通过渐开线齿轮范成仪来展示齿轮齿廓的的范成过程，现有的齿轮范成仪包括模拟齿坯的圆盘和模拟加工齿条的齿条刀，将与齿轮齿坯大小相同的环形纸片固定在圆盘上，通过齿条刀的横向带动圆盘转动，同时沿齿条刀的齿条刀刃在纸片上划线，经过一定的进给次数画出多条齿形线，最终形成渐开线齿轮的齿廓。采用范成仪可在教学过程中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，了解渐开线齿轮。相比较用加工机床而言，教学成本更低，并且可以较直观地模拟渐开线齿轮齿廓的加工过程。

在现有的渐开线齿轮范成仪中，齿条刀的进给是通过手动横向调节，其进给量控制困难，进给量不平均会导致后续画出的齿轮齿形不均匀，形成的齿廓不明显，降低了教学效果。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：针对现有的渐开线齿轮范成仪存在的进给调节不均匀的缺陷，提供一种新型的渐开线齿廓形成仪，能够实现均匀的齿廓线描绘，操作方便简单。

本实用新型采用如下技术方案实现：

渐开线齿廓形成仪，包括齿坯模拟盘1、底板2和刀具模拟板6，所述齿坯模拟盘1转动设置在底板2上，齿坯模拟盘1的背面同轴固设从动齿轮11，所述从动齿轮11和滑动设置在底板2上的第一齿条3啮合，所述刀具模拟板6固定设置在第一齿条3上，所述第一齿条3与第二齿条4平行固连，所述第二齿条4与若干设置在底板上的主动齿轮5啮合。

进一步的，所述底板2上设有滑轨21，所述第二齿条4嵌装在滑轨21中，所述第一齿条3固定叠装在第二齿条4上。

进一步的，所述第二齿条4和第一齿条3的轮齿朝向相反，其中第一齿条3 朝上与齿坯模拟盘背面的从动齿轮啮合，第二齿条4朝下与主动齿轮啮合。

进一步的，所述主动齿轮5沿底板2的同一直线底边设置，所述主动齿轮5 的部分轮齿露出在底板侧边的外部。

优选的，所述主动齿轮5露出底板侧边的部分不超过1/2齿轮周长。

进一步的，所述主动齿轮5之间的空隙设置有若干与底板固连的垫板51，所述垫板51垫设在第一齿条3和底板2之间。

在本实用新型中，所述第一齿条3和刀具模拟板6之间设有垂直于第一齿条滑动方向的刻度。

进一步的，所述第一齿条3和刀具模拟板6之间设有刻度板8，所述刻度板 8固定叠装在第一齿条3上，所述刻度板8两端设置所述刻度，所述刀具模拟板 6锁紧在刻度板上，并可沿刻度方向调节。其中，所述刻度板8上设有调节螺柱 81，所述刀具模拟板6上设有用于嵌套调节螺柱的长条形进刀调节槽61，所述进刀调节槽61沿刻度方向设置，所述调节螺柱81上螺接锁紧螺母7将刀具模拟板和刻度板锁紧。

进一步的，所述刀具模拟板6的轮齿上设有观察孔62。

在本实用新型中，所述齿坯模拟盘1下方的底板背部设有折叠支架，可将底板整体按照一定角度倾斜设置，有利于操作人员在齿坯模拟盘上对齿轮齿廓进行描绘。

本实用新型在现有采用范成法进行渐开线齿轮齿廓成型教学的范成仪上进行创造性改进，将刀具模拟板采用齿轮齿条进行移动进给，其进给量可通过主动齿轮的转动角度控制，操作人员可通过拨动主动齿轮的齿数实现精确地均匀进给，有利于提高齿轮齿廓的形成均匀性，提高该类齿轮的齿形绘制效果。同时，在刀具模拟板上设有观察孔，可用于绘制过程中对绘制的效果进行观察，以便进行实时调整。底架采用折叠支架，可调节仪器整体的摆放角度，有利于提高实验时的操作舒适性。

由上所述，本实用新型结构简单，操作方便，教学效果明显，可广泛在设有机械专业的各类大专院校或实验室进行推广应用。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1为实施例中的渐开线齿廓形成仪的装配示意图。

图2为实施例中的渐开线齿廓形成仪的分解示意图(隐去齿坯模拟盘)。

图3为实施例中的主动齿轮控制进给量的示意简图。

图中标号：1-齿坯模拟盘，11-从动齿轮，2-底板，21-滑轨，3-第一齿条，4-第二齿条，5-主动齿轮，51-垫板，6-刀具模拟板，61-进刀调节槽，62-观察孔，7-锁紧螺母，8-刻度板，81-调节螺柱。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的渐开线齿廓形成仪由齿坯模拟盘1、底板2、第一齿条3、第二齿条4、主动齿轮5、刀具模拟板6、锁紧螺母7、刻度板8等组成，其中，底板2为仪器的整体承载主体，齿坯模拟盘1转动设置在底板2的上半部，在齿坯模拟盘1的背面同轴固设从动齿轮11，从动齿轮11和滑动设置在底板2上的第一齿条3啮合，刀具模拟板6固定设置在第一齿条3上，第一齿条3滑动设置在底板2的下半部，并与若干转动设置在底板上的主动齿轮5 啮合。

在齿坯模拟盘1正面同轴螺接有一压块，将模拟齿坯形状的环形纸片放在齿坯模拟盘1上，通过压块压紧固定，通过第一齿条4横向滑动，带动齿坯模拟盘1转动，刀具模拟板6做成与需要形成的齿轮齿廓啮合的齿条刀具形状，随着刀具模拟板6的横向进给移动一次，即沿齿条刀具的齿形轨迹在纸片上描摹一道刀具加工的痕迹，随着刀具模拟板6进给次数的增加，在纸片上形成所加工的齿廓外形。在刀具模拟板6的轮齿上设有观察孔62，可实时观察描画的轮廓线并作出相应调整。

在本实施例中，齿坯模拟盘1下方的底板背部设有折叠支架，可将底板整体按照一定角度倾斜设置，有利于操作人员在齿坯模拟盘上对齿轮齿廓进行描绘，该折叠支架的设置可参考计算机键盘底部的折叠支架特征，在此不做赘述。

在本实施例中，第一齿条3与第二齿条4平行固定，其中，第二齿条4滑动嵌装在底板2设置的滑轨21中，第一齿条3固定叠装在第二齿条4上，第二齿条4和第一齿条3的轮齿朝向相反，其中第一齿条3朝上与齿坯模拟盘背面的从动齿轮啮合，第二齿条4朝下与主动齿轮啮合。通过转动主动齿轮5，可带动第二齿条4和第一齿条3一同沿滑轨滑动，主动齿轮5之间的空隙设置若干垫板51与底板固连，垫板51垫设在第一齿条3和底板2之间，将所有的板件组合成一个叠装的整体，避免有悬空的区域，提高结构的整体性。

在本实施例中，主动齿轮5沿底板2的同一直线底边设置，数量可根据要求分别设置在底板底边的两侧，或者如图示所示，采用两端和中间位置均匀设置三个，可将主动齿轮5的部分轮齿露出在底板侧边的外部，这样有利于操作人员直接通过露出的部分轮齿拨动主动齿轮5，为了便于安装，主动齿轮5露出底板侧边的部分不超过1/2齿轮周长，即主动齿轮5的中心转轴位置装配在底板上。

主动齿轮5的设置还可用于精确控制每次刀具模拟板的进给量，如图3所示，以每次进给拨动一个轮齿为例，调整好刀具模拟板的位置后，拨动主动齿轮5，将其中一个轮齿正好拨入与底板的重合区域内，此时可画下第一道加工痕迹，然后顺时针拨动主动齿轮5，将下一个轮齿进入底板的重合区域，即正好将主动齿轮5转动了一个主动齿轮的齿间角度α，此时可画下第二道刀具加工痕迹，然后依次类推，操作人员不需要在每次进给时均考虑进给量的调整，提高了教学实验的效率。同样的进给量可根据主动齿轮的齿间角度或需要描绘的齿廓线条密集程度进行每次拨动齿数的调整。

本实施例中，在第一齿条3和刀具模拟板6之间设有垂直于第一齿条滑动方向的刻度，可将刀具模拟板6和齿坯模拟盘1之间进行纵向垂直距离的调整。具体的，第一齿条3和刀具模拟板6之间设有刻度板8，刻度板8固定叠装在第一齿条3上，刻度板8两端设置刻度，刻度板8上设有调节螺柱81，刀具模拟板6上设有用于嵌套调节螺柱的长条形进刀调节槽61，进刀调节槽61沿刻度方向设置，调节螺柱81上螺接锁紧螺母7将刀具模拟板和刻度板锁紧，刻度板8 随第一齿条3和刀具模拟板6一同横移，在进行教学实验之前，需要对刀具模拟板6的分度线和齿坯模拟盘1所对应的分度圆位置进行调整对位。

以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的具体工作原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。