一种滚齿机教具的制作方法

本发明涉及一种教学用具，特别涉及一种滚齿机教具，应用展成法加工齿轮教具。

背景技术：

范成法又名展成法或包络法，是切削加工齿轮最常用的方法，同时也是“机械原理”“机械设计基础”等课程教学中学生难以理解的内容，因此很多学校都开设齿轮范成法原理实验，以加深学生对该方法的理解。实验的方式主要包括参观工业滚齿机或者插齿机、采用齿轮范成仪模拟渐开线形成过程以及采用计算机仿真技术模拟齿轮加工过程。

由于工业滚齿机或者插齿机体积大、成本高、存在危险性，一般只用于演示实验，学生不能亲手操作，而且真实的加工环境中很难清晰观察渐开线的形成过程以及根切现象等，对学生理解范成法加工原理帮助不大。齿轮范成仪是一种模拟范成法原理的简易装置，采用圆形纸代替齿轮毛坯，用铅笔刻画切削过程，成本低、不存在操作风险，是目前普通高校范成法原理实验中普遍采用的实验装置，但是采用齿轮范成仪的缺点是学生不能看到完整的齿轮，不够形象直观。还有不少学校通过vb等开发出软件程序模拟范成原理，同样不利于学生深刻体会渐开线的形成过程。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种滚齿机教具，本教具具有功能齐全，结构简单、紧凑，且操作简便等优点，不仅方便教师教学，也有利于学生方便观察、临摹，理论与实践相结合，对理论知识理解更透彻，也提高实践能力，可应用于各理工院校，尤其是机械专业的机械原理、机械设计基础、机械制造技术等课程的教学演示。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种滚齿机教具，包括基座9，基座9上固定有电机24，电机24输出轴通过皮带20与主传动齿轮18配合连接，主传动齿轮18与上部的a副传动齿轮15啮合，a副传动齿轮15与a副传动轴16啮合，a副传动轴16末端与a锥齿25相连，a锥齿25与b锥齿26相互啮合，b锥齿26通过锥齿轴与b小齿轮12相连，b小齿轮12与a小齿轮11相互啮合，a小齿轮11通过滚齿刀轴与滚齿刀27相连接；

主传动齿轮18还与下部的b副传动齿轮22啮合，b副传动齿轮22与b副传动轴23啮合，b副传动轴23末端与d锥齿31相连，d锥齿31与c锥齿30相互啮合，c锥齿30通过锥齿轴与d小齿轮29相连，d小齿轮29与c小齿轮28相互啮合，c小齿轮28通过蜗杆与蜗轮32相啮合；

在基座9的底端一侧固定d箱体19，另一侧的支撑杆上滑动设置有a箱体2；d箱体19将主传动齿轮18和b副传动齿轮22固定，在d箱体19的燕尾槽内安装有c箱体14，c箱体14通过两个螺钉将b箱体13固定；

在a箱体2竖直方向的燕尾槽内安装有托板5，通过定位圆柱6和弹簧7将蜗轮8和蜡模4分别定位在a箱体2和托板5上。托板5上联接切屑板10，a箱体2通过旋钮1在燕尾槽内竖直方向移动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、既能切制标准齿轮，也能切制变位齿轮；学生通过启动电机带动滚刀运动，切制蜡模，安全可靠；简化工业滚齿机的传动过程，突出范成法原理的演示，大大降低了成本。

2使原本枯燥乏味的课堂变得风味多趣且容易理解，为迎合教育体制的改革，此滚齿机旨在通过实际演示齿轮范成法加工原理、滚齿机工作原理，方便老师的讲解、加深同学的理解。

3结构简单、紧凑，且操作简便等，它将在学生学习理论知识的同时把真正的实体展现于眼前，不仅方便教师教学，也有利于学生方便观察、临摹，理论与实践相结合，使学生对理论知识理解更透彻。

附图说明

图1为本发明的装配主视图。

图2为本发明的装配正等轴侧图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细叙述。

参照图1、图2，一种滚齿机教具，包括基座9，基座9上固定有电机24，电机24输出轴通过皮带20与主传动齿轮18配合连接，使得电机24的动能直接传递给主传动齿轮18完成动能的传递。主传动齿轮18与上部的a副传动齿轮15啮合，a副传动齿轮15与a副传动轴16啮合，a副传动轴16末端与a锥齿25相连，a锥齿25与b锥齿26相互啮合，b锥齿26通过锥齿轴与b小齿轮12相连，b小齿轮12与a小齿轮11相互啮合，a小齿轮11通过滚齿刀轴与滚齿刀27相连接；a小齿轮11和c小齿轮28将动能分别传递到滚齿刀27传动轴和蜗杆上，滚齿刀27传动轴和蜗杆带动滚齿刀和蜗轮，通过蜗轮蜗杆的传动使蜡模4进行轴向转动，滚齿刀27在蜡模4上对蜡模4进行加工。

主传动齿轮18还与下部的b副传动齿轮22啮合，b副传动齿轮22与b副传动轴23啮合，b副传动轴23末端与d锥齿31相连，d锥齿31与c锥齿30相互啮合，c锥齿30通过锥齿轴与d小齿轮29相连，d小齿轮29与c小齿轮28相互啮合，c小齿轮28通过蜗杆与蜗轮32相啮合。

在基座9的底端一侧固定d箱体19，另一侧的支撑杆上滑动设置有a箱体2；d箱体19通过轴承、b副传动轴23和主传动轴将主传动齿轮18和b副传动齿轮22固定，c箱体14通过燕尾槽与d箱体19连接在一起，c箱体14通过两个螺钉将b箱体13固定，旋钮17带动螺纹传动，调节箱体c箱体14和b箱体13整体在燕尾槽中移动，可以调节滚刀27与蜡模4之间的距离，实现变位齿轮的加工。

在a箱体2的竖直方向的燕尾槽内安装有托板5，通过定位圆柱6和弹簧7将蜗轮8和蜡模4分别定位在a箱体2和托板5上并且用螺母3固定，切屑板10通过螺栓和托板5联接，用来收集滚齿过程中产生的切屑；旋钮1带动螺纹传动，使得a箱体2在燕尾槽内可以沿着竖直方向移动。

本发明的工作原理为：

如图1、2所示，滚齿机由纯机械机构组成，包括机架，传动单元和工作单元。其中传动单元由电机24，a小齿轮11、b小齿轮12、a副传动齿轮15、主传动齿轮18、b副传动齿轮22、c小齿轮28、d小齿轮29，a锥齿25、b锥齿26、c锥齿30、d锥齿31、a副传动轴16、b副传动轴23以及若干轴承组成。工作单元由蜗杆32、滚齿刀27、蜗轮8、蜡模4组成。工作时，电机24输出轴通过带轮和皮带20，带动主传动齿轮18旋转，与a副传动齿轮15、b副传动齿轮22进行啮合传动，a副传动轴16与b副传动轴23带动a锥齿25和d锥齿31旋转，a锥齿25和d锥齿31与b锥齿26和c锥齿30啮合传动，b锥齿26和c锥齿30通过传动轴使b小齿轮12和d小齿轮29旋转，b小齿轮12和d小齿轮29分别与a小齿轮11和c小齿轮28相啮合旋转，c小齿轮28带动蜗杆轴和蜗杆32与蜗轮8进行传动，a小齿轮11带动滚齿刀轴和滚齿刀27对蜡模4进行加工，完成滚齿加工任务。

从结构组成上来说，滚齿机的主体机构是由一个齿轮系机构，在电机24带动下，蜗杆32和蜗轮8啮合实现蜡模4轴向旋转，电机24通过带轮和皮带20与主传动齿轮18相啮合，电动机24运动时能带动主传动齿轮18转动，上下两部分采用完全一致的传动结构保证了传动的精确性，同时也满足了滚齿刀与蜡模4间传动比要求。

从运动特性上来说，电动机通过齿轮啮合的方式来带动蜗杆，蜗杆和蜗轮的啮合使得我们可以通过不同的路线同时实现对蜡模的旋转以及加工。

该装置机械机构简单，经济实用，使用寿命长，安全可靠；简化工业滚齿机的传动过程，突出范成法原理的演示，大大降低了成本，也有利于学生方便观察、临摹，理论与实践相结合。