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变位齿轮的功用

变位齿轮的功用

变位齿轮的功用:

1)减小齿轮传动的结构尺寸,减轻重量。

2)避免根切,提高齿根的弯曲强度。

3)提高齿轮的接触强度。

4)提高齿面的抗胶合耐磨损能力。

5)配凑中心距。

6)修复被磨损的旧齿轮。

齿轮传动设计

机械原理 课程设计说明书 设计题目:齿轮传动设计 学院:工程机械学院 专业:机械设计制造及其自动化班级:25040808

设计者:刘春(学号:25) 指导教师:张老师 2011-01-13 课程设计说明书 一、设计题目:齿轮传动设计 如图所示,齿轮变速 箱中,两轴中心距为80㎜, 各轮齿数为Z1=35,Z2=45, Z3=24,Z4=55, Z5=19,Z6=59,模数均为 m=2㎜,试确定各对齿轮的传动传动类型,并设计这三对齿轮传动。 二、全部原始数据:

Z1=35,Z2=45,Z3=24,Z4=55,Z5=19,Z6=59, m=2mm,ha*=1,c*=0.25, α=20,a'=80mm 三、设计方法及原理: (一)传动的类型及选择: *按照一对齿轮的变位因数之和(X1+X2)的不同,齿轮传动可分为三种类型。 1.零传动(X1+X2=0) a.标准齿轮传动:X1=X2=0 传动特点:设计简单,便于互换。 b.高度变为齿轮传动:X1=-X2≠0,X1+X2=0。一般小齿轮 采用正变位,大齿轮采用负变位。 传动特点:互换性差,需成对设计和使用,重合度略有降低。 2.正传动(X1+X2>0) 传动特点: ①可以减小齿轮机构的尺寸。 ②可以减轻齿轮的磨损程度。 ③可以配凑中心距。 ④可以提高两轮的承载能力,由于两轮都可以采用正变。

位,可以增加两齿轮的齿根厚度,从而提高两齿轮的抗弯能力。 ⑤互换性差,需成对设计,制造和使用。 ⑥重合度略有降低。 3.负传动(X1+X2<0) 传动特点: ①重合度略有降低。 ②互换性差,需成对设计,制造和使用。 ③齿厚变薄,强度降低,磨损增大。 综上所述,正传动的优点突出,所以在一般情况下,采用正传动;负传动是最不理想的传动,除配凑中心距的不得已情况下,尽量不用;在传动中心距等于标准中心距时,为了提高传动质量,可采用高度变位齿轮传动代替标准齿轮传动。 (二)变位因数的选择: *根据设计要求,可在封闭图上选择变位因数。 封闭图内容解释: 1.封闭图中阴影区是不可行区,无阴影区是可行区。所选择的变位因数的坐标点必须在可行区内。 2.根据不发生根切的最小变位因数算出两个齿轮不发生根切的限制线X1min,X2min分别平行于两坐标轴,若变位因数X1在X1min线的右边,变位因数X2在X2min线的上方,则所设计的齿轮完全不发生根切。

机械原理课程设计---切菜机教学文案

机械原理课程设计-- -切菜机

本科生课程设计任务书 2007 —2008 学年夏季学期 工学院模具与塑性成形专业 姓名学号 课程设计名称:机械原理课程设计 设计题目:多功能切菜机切刀传动系统 完成期限:自 2008 年 6 月 30 日至 2008 年 7 月 10 日共 1.5 周 小组其他成员: 一、设计参数 设切刀工作阻力P=100N 切片厚度约4mm,切丝厚度约3mm 旋转式切刀转速300r/min或采用直动式切刀,工作频率300次/分 行程速比系数K=1.05 机器运转速度不均匀系数许用值[δ]=0.05 主传动机构许用压力角 [α主 ]=40 ,辅助传动机构许用压力角[α辅]=70 生产能力300—2000kg/h 电动机转速n=1400r/m 电动机功率储备系数η =1.5 二、设计任务 1、绘制整机工作的运动循环图 2、设计减速系统 ①设计减速传动系统。电机转速n=1400r/min,要减到工作频率(切刀转速),确 定传动方案,及各级减速传动比的大小,绘制传动简图。说明 过载保护装置。 ②设计齿轮传动。若采用了齿轮传动,按等强度或等寿命条件设计齿轮传动,绘 制齿轮啮合图。编写程序计算基本几何尺寸,验算重合度,小 齿轮顶厚度,不根切条件及过渡曲线不干涉条件。 3、设计执行机构(切刀传动系统) ①设计运动方案,绘制机构示意图。 ②设计机构尺寸,绘制机构运动简图。 ③机构运动分析,打印结果数表,绘制输出构件的位移、速度、加速度图。

④机构受力分析,打印结果数表,绘制等效驱动力矩、阻力矩图。 ⑤设计飞轮转动惯量,确定电动机功率。 ⑥诺要改变切片厚度或生产效率,应如何调节切刀速度和输送带、夹持带速度?请提出你的设想。试就变化的参数对机构进行运动分析和受力分析,输出必要的图表,得出对比结论。 三、要求 1、设计报告正文中必须包含 必要的图示说明、解析式推导过程 编制程序的流程框图 解析式与程序中的符号对照表 源程序清单 打印结果(含量纲的数表、图形) 2、设计报告格式要求 word文档打印设计报告(用语规范,标点符号正确,无错别字) C语言程序(或其它)进行运动分析与受力分析 excel(或其它)打印数表与曲线 cad、flash/PPT(或其它)绘制机构运动简图 Inventor(或其它)表现三维效果——选做 3、课程设计报告装订顺序 统一格式封皮 统一格式任务书 统一格式目录 统一格式正文 设计总结(心得体会、建议等——言简意赅) 统一格式参考文献 四、参考文献 参阅《机械原理辅助教材》中所列参考文献 五、设计进度建议 第1周: 周一:讲课,布置设计题目,课程设计实习 周五~周日:查阅资料,绘制运动循环图,拟定运动方案,绘制机构运动简图 机构设计和分析,推导解析式,编制程序 第2周: 周一~周三:编制程序,上机调试,设计报告定稿

齿轮范成实验报告-华南理工大学

齿轮范成原理实验报告 班 别 学 号 姓 名 一、齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于(**+c h a )m ? 答:两齿轮配合时,分度圆是相切的!一齿轮的齿顶圆和另一齿轮的齿跟圆之间是有间隙的!齿条刀具插齿时是模仿齿轮和齿条的啮合过程。因此,当齿条刀具的齿顶高和齿根高都等于(ha*+c*)m ,即,多出一了个c*m,以便切出传动时的顶隙部分! 二、用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求? 答:用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具的分度线(齿厚等于齿槽宽的那条线)与轮坯齿轮分度圆相切,并且做纯滚动。 三、设定预加工齿轮的参数,附上模拟加工出来齿廓图,说明同一齿轮基本参数下,标准齿轮、正变位齿轮和负变位几何尺寸上有何不同? 答:在齿轮参数相同的情况下(齿数、模数、压力角),标准齿轮和变位齿轮的渐开线是相同的。其不同之处是,正变位齿轮取用了渐开线靠上的部分(远离基圆中心方向),渐开线更平直些;负变位齿轮取用了渐开线靠下的部分(靠近基圆中心方向),渐开线更弯曲些。负变位的齿轮看起来更瘦,正变位的齿轮看起来更胖。

四、模拟加工一个发生根切的齿轮,附上所描绘的齿廓图,用彩色笔描出齿廓曲线的根切段。

五、以四题中发生根切的齿轮为例,说明避免根切发生的措施,并模拟加工出来,附上齿轮加工后的齿廓图。 答:避免发生根切的措施 1、使被切齿轮的齿数多于不发生根切的最少齿数 2、减小齿顶高系数ha*或加大刀具角α 3、变位修正法 这里是因为设置了加工齿轮齿轮数为16而发生根切,根据计算,不发生根切的最小齿数为 17,其他参数不变,将齿轮齿数改为23,得到下图,齿轮不发生根切。

图解齿轮的基本参数(精)

1, 齿数 z 一个齿轮的轮齿总数。 2, 模数 m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd, 式中 z 是自然数, π是无理数。为使 d 为有理数的条件是p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 3, 分度圆直径 d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定, d=mz 4,齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2=m(z-2.5 5, 模数 z:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准 , 而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径 d=z p/π 由于在上式中π为一无理数 , 不便于作为基准的分度圆的定位 . 为了便于计算 , 制造和检验 , 现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值 , 并把这个比值叫做模数(module,以 m 表示 , 即令 其单位为 mm. 于是得 :

模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数 . 齿数相同的齿轮模数大 , 则其尺寸也大 . 为了便于制造 , 检验和互换使用 , 齿轮的模数值已经标准化了 . 6,分度圆直径 d :在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在, 只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用 d 和 r 表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆 (不考虑齿侧间隙就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中, 分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 7,压力角α——在两齿轮节圆相切点 P 处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向与两节圆的公切线(即 P 点处的瞬时运动方向所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20” 。 小压力角齿轮的承载能力较小; 而大压力角齿轮, 虽然承载能力较高, 但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。

课程设计齿轮传动设计

3.2高速级齿轮传动的设计 3.2.1传动齿轮的设计要求 1)齿轮材料:软齿面齿轮传动 小齿轮:45号钢,调质处理,齿面硬度为240HBS; 大齿轮:45号钢,正火处理,齿面硬度为200HBS。 2)轴向力指向轴的非伸出端; 3)每年300日,每班8小时,两班制 4)齿宽系数; 5)螺旋角; 6)中心距取整,分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。 3.2.2选择齿轮类型,精度等级及齿数 1)参考表10.6,取通用减速器精度等级为7级精度 2)取小齿轮齿数为,齿数比,即大齿轮齿数 ,取; 3)选择斜齿圆柱齿轮,取压力角°; 4)初选螺旋角. 3.2.3按齿面接触疲劳强度设计 1.计算小齿轮的分度圆直径,即 ≥ 1)确定公式中的各参数值 a)试选载荷系数=1.3 b)计算小齿轮传递的转矩 =9.55*?=9.55**4.496/1450(N?mm)=2.96*N?mm c)取齿宽系数=1.0 d)由图10.20查得区域系数=2.433; e)由表10.5查得材料的弹性影响系数=189.8 f)计算接触疲劳强度用重合度系数 =arctan(tan/tan)=arctan(tan20/tan14)=20.562° =arccos

=arccos[24*cos20.562/(24+2*1*cos14)]=29.974 =arccos = 22.963 = =[24*(tan29.974-tan22.963)+115*(tan22.963-tan20.562)]/2 =1.474 ==1*24*tan14/=1.905 = g)螺旋角系数===0.985 h)计算接触疲劳许用应力 由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 =500MPa,=375MPa 应力循环次数分别为 =60=60*1450*1*(2*8*300*8)=3.341* == 由图10.23查得接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%,安全系数s=1,则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为 取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即 a 2)试算小齿轮分度圆直径

一目了然的齿轮参数关系

1、齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd,式中z是自然数,π是无理数。为使d为有理数的条件是p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定,d=mz 4、齿顶圆直径d a和齿根圆直径d f 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: d a=d+2h a d f=d-2h f =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 1、模数z:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径 d=z p/π 由于在上式中π为一无理数,不便于作为基准的分度圆的定位.为了便于计算,制造和检验,现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值,并把这个比值叫做模数(module),以m表示,即令 其单位为mm.于是得: 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数.齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大.为了便于制造,检验和互换使用,齿轮的模数值已经标准化了. 2、分度圆直径d:在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在,只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆(不考虑齿侧间隙)就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中,分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 3、压力角α——在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。 小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。 4、齿廓基本参数与表达:

哈工大机械原理课程设计齿轮传动设计大作业20无错版

机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称:机械原理课程设计 设计题目:齿轮传动系统分析 院系:机电工程学院 班级: 15 设计者: 学号: 115 指导教师:陈 设计时间: 2017年6月

1、设计题目 1.1机构运动简图 2、传动比的分配计算 电动机转速min /970r n =,输出转速min /3001r n =,n /3502mi r n =, min /4003r n =,带传动的最大传动比5.2m ax =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比 4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4max =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 333.3230970 011=== n n i 714.2735 970 022=== n n i 250.2440 970 033=== n n i

传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2m ax =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 f v p i i i i 1m ax 1= f v p i i i i 2m ax 2= f v p i i i i 3max 3= 令 4max 3==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== v p f i i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2333 .32max 11== = f p v i i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 4343.1425.2max 3 3=≤== =d f d i i i 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:42,8,41,9,40,101098765======z z z z z z ;它们的齿 顶高系数1=* a h , 径向间隙系数25.0=* c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 50' =。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14 为高度变位齿轮,其齿数:21,1314121311====z z z z 。它们的齿顶高系数1=* a h ,径向 间隙系数25.0=* c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。圆锥齿轮15和16 选择为标准齿轮29,171615==z z ,齿顶高系数1=*a h ,径向间隙系数25.0=* c ,分度 圆压力角为020=α(等于啮合角'α)。 4、齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1 滑移齿轮5和齿轮6

变位齿轮的计算方法

变位齿轮的计算方法 1 变位齿轮的功用及变位系数 变位齿轮具有以下功用: (1)避免根切; (2)提高齿面的接触强度和弯曲强度; (3)提高齿面的抗胶合和耐磨损能力; (4)修复旧齿轮; (5)配凑中心距。 对于齿数z=8~20的直齿圆柱齿轮,当顶圆直径d a=mz+2m+2xm时,不产生根切的最小变位系数x min,以及齿顶厚S a=0.4m和S a=0时的变位系数x sa=0.4m和x sa=0如表1所列。 2 变位齿轮的简易计算 将变位齿轮无侧隙啮合方程式作如下变换: 总变位系数 中心距变动系数 齿顶高变动系数 表 1 齿数z=8~20圆柱齿轮的变位系数 或 Δy=xΣ-y 式中:α——压力角,α=20°; α′——啮合角; z2、z1——大、小齿轮的齿数。

将上述三式分别除以,则得: 由上述公式可以看出,当齿形角α一定时,x z、y z和Δy z均只为啮合角α′的函数。在设计计算时,只要已知x z、y z、Δy z和α′四个参数中的任一参数,即可由变位齿轮的x z、y z、Δy z和啮合角α′的数值表(表2)中,查出其他三个参数,再进行下列计算。一般齿轮手册上均列有此数值表。 式中正号用于外啮合,负号用于内啮合。 3 计算实例 例1: 已知一对外啮合变位直齿轮,齿数z1=18,z2=32,压力角α=20°,啮合角α′=22°18′,试确定总变位系数xΣ、中心距变动系数y及齿顶高变动系数Δy。 解: 根据α′=22°18′查表2,得: x z=0.01653,y z=0.01565,Δy z=0.00088 由此得: 例2: 已知一直齿内啮合变位齿轮副,齿数z1=19,z2=64,α=20°,啮合角α′=21°18′。求xΣ、y及Δy。 解: 根据α′=21°18′查表2,得: x z=0.00886,y z=0.00859,Δy z=0.00027。

渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析

渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析 一、 实验目的 1.掌握测量渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的方法。 2.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质。 二、实验内容 对渐开线直齿园柱齿轮进行测量,确定其基本参数(模数m 和压力角α)并判别它是否为标准齿轮,对非标准齿轮,求出其变位系统X 。 三、实验设备和工具 1.待测齿轮分别为标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮,齿数各为奇数、偶数。 2.游标卡尺,公法线千分尺。 3.渐开线函数表(自备)。 4.计算器(自备)。 四、实验原理及步骤 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数Z 、模数m 、分度圆压力角α齿顶高系数h *a 、顶隙系数C *、中心距α和变位系数x 等。本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量,并通过计算来确定齿轮的基本参数。 1.确定齿数Z 齿数Z 从被测齿轮上直接数出。 2.确定模数m 和分度圆压力角α 在图4-1中,由渐开线性质可知,齿廓间的公法线长度AB 与所对应的基圆弧长00ΒΑ相等。根据这一性质,用公法线千分尺跨过n 个齿,测得齿廓间公法线长度为W n ′,然后再跨过n +1个齿测得其长度为1+'n W 。 b b n b b n S nP W S P n W +='+-='+1,)1( n n b W W P '-'=+1 式中,P b 为基圆齿距,απcos b m P = (mm),与齿轮变位与否无关。 b S 为实测基圆齿厚,与变位量有关。由此可见,测定公法线长度n W '和1+'n W 后就可求出基

圆齿距P b ,实测基圆齿厚S b ,进而可确定出齿轮的压力角α、模数m 和变位系数x 。因此,齿轮基本参数测定中的关键环节是准确测定公法线长度。 图4-1 公法线长度测量 (1)测定公法线长度n W '和1+'n W 根据被齿轮的齿数Z ,按下式计算跨齿数: 5.0180+??=Z a n 式中:α —压力角;z —被测齿轮的齿数 我国采用模数制齿轮,其分度圆标准压力角是20°和15°。若压力角为20°可直接参照下表确定跨齿数n 。 公法线长度测量按图4—1所示方法进行,首先测出跨n 个齿时的公法线长度n W '。测定时应注意使千分尺的卡脚与齿廓工作段中部(齿轮两个渐开线齿面分度圆)附近相切。为减少测量误差,n W '值应在齿轮一周的三个均分位置各测量一次,取其平均值。

各种齿轮参数名称

圓柱齒輪(CYLINDER GEAR)的參數名稱 M=齿轮的模数; Z=齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数 X=齿轮的变位系数 圓錐齒輪(CONIC STRAIGHT GEAR)的參數名稱 M=齿轮的模数; Z=齿轮的齿数 Z-ASM=与之啮合齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数 X=齿轮的变位系数 人字形齒輪(HERRING GEAR)的參數名稱 MN=齿轮的法向模数; Z=齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 BETA=齿轮的螺旋角 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数 X=齿轮的变位系数 左旋內齒輪(HELICAL INNER LEFT GEAR)的參數名稱 MN=齿轮的法向模数; Z=齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 BETA=齿轮的螺旋角 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数

X=齿轮的变位系数 右旋齒輪(HELICAL RIGHT GEAR )的參數名稱 MN=齿轮的法向模数; Z=齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 BETA=齿轮的螺旋角 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数 X=齿轮的变位系数 左旋蝸杆(WORM CYLINDER LEFT)的參數名稱 Q=蜗杆的特性系数 M=蜗杆的模数; Z1=蜗杆的頭數; Z2=蜗杆的齒數; ALPHA=齿轮的压力角度 L=齿轮的螺旋角 左旋蝸輪(WORM GEAR CYLINDER LEFT)的參數名稱 Q=蜗杆的特性系数 M=蜗杆的模数; Z2=蜗杆的齒數; Z1=蜗杆的頭數; ALPHA=齿轮的压力角度 B=蜗轮的宽度 X2=齿轮的变位系数 內圓柱齒輪(CYLINDER INNER GEAR)的參數名稱 M=齿轮的模数; Z=齿轮的齿数 ALPHA=齿轮的压力角度 B=齿轮的宽度 HAX=齿轮的齿顶高系数 CX=齿轮的齿底隙系数 X=齿轮的变位系数

哈工大机械原理课程设计_棒料7

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书 课程名称:机械原理课程设计 设计题目:棒料输送线布料装置(方案8)院系:机电工程学院 班级:1208105 设计者:殷琪 学号:1120810529 指导教师: 设计时间:2014.6.27 哈尔滨工业大学

目录 机械原理课程设计任务书 (1) 一、题目要求 (2) 二、机械系统工艺动作分析 (2) 三、机械系统运动功能分析 (3) 四、系统运动方案拟定 (5) 五、系统运动方案设计 (8) 六、系统运动简图 (14)

棒料输送线布料装置(方案8) 一、题目要求 已知技术参数和设计要求: 棒料输送布料装置(方案8)功能描述如下图所示棒料输送线。料斗中分别装有直径35mm,长度150mm的钢料和铜料。在输送线上按照下图所示的规律布置棒料。原动机转速为1430rpm,每分钟布置棒料40,75,90块,分3档可以调节。 二、机械系统工艺动作分析 由设计要求可知,该棒料输送线布料装置需要由三个部分共同构成,各执行构件为传送带轮、钢料料槽擒纵鼓轮1和铜料料斗擒纵鼓轮2,这三个构件的运动关系如图3所示。 传送带轮进 给 停止 进 给 停止 进 给 停止 进 给 停止 进 给 停止 钢料料槽擒纵鼓轮闭 合 落 料 闭合 落 料 闭合 铜料料斗擒纵鼓轮闭合 落 料 闭合 落 料 闭合 落 料 闭 合图3 棒料输送线布料装置运动循环图 传动带轮做间歇转动,停止时间约为进给时间的3倍,料槽擒纵鼓轮做持续转动,通过控制擒纵鼓轮的开口位置控制棒料按照需要的规律落料。

三、机械系统运动功能分析 由于电动机的转速为1430rpm ,为了分别得到85,60,35rpm 的转速,则由电动机到槽轮之间的总传动比i z 有3种,分别为 11143085z n n i == 221430n 60z n i == 33143035z n n i == 总传动比由定传动比c i 和变传动比v i 两部分构成,即 11 v c z i i i = 22v c z i i i = 33v c z i i i = 令定轴部分传动比为 13i c = 定轴传动比由一个齿轮轮系控制。 图4 齿轮轮系定轴传动单元 则变传动比部分传动比为 111430=1.29413*85z v c i i i = = 221430=1.83313*60z v c i i i == 331430=3.14313*35 z v c i i i == 于是,传动系统的三级变速功能单元如图6所示。 图5 三级变速运动功能单元 由于动力输出与皮带机构不在同一平面上,需采用一个圆锥齿轮,传动比i d =1。 图6 圆锥齿轮变向功能单元 由于需要传送带进行间歇运动,本设计在圆锥齿轮后加入槽轮。

渐开线齿轮范成实验

渐开线齿轮范成实验 一、实验目的 1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理; 2、通过观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程,了解齿轮的根切现象及避免 根切的方法; 3、分析比较标准齿轮与正负变位齿轮齿形变化的异同点。 二、实验仪器及工具 1、齿轮范成仪。 2、铅笔、圆规、三角板、剪刀等(自备)。 3、300X300mm2的厚图纸两张。 三、齿轮范成法原理 范成法是利用一对齿轮(或齿轮齿条)互相啮合时,共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。加工时,其中一轮为刀具,另一轮为轮坯,刀具和轮坯在机床链作用下保持定传动比传动,完全和一对真正的齿轮相互啮合传动一样,刀具作径向进给运动的同时,还沿轮坯的轴向作切削运动。这样切出的齿廓就是刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作刀具的齿廓,可以证明其所包络出的齿廓必为渐开线。今用齿条渐开线(基园半径为无限大时渐开线为一倾斜直线)齿廓加工齿轮,那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线,即加工出的齿廓为渐开线齿廓。因为在实际加工时,看不到刀刃形成包络轮齿的过程,所以通过齿轮范成仪来表现这一过程,用铅笔将刀刃的各个位置描绘在轮坯纸上,这样就能清楚地观察到轮齿范成的过程。 四、齿轮范成仪的构造及使用方法简介 齿轮仪所用的刀具模型为齿条插刀,其结构示意图如下: 图2-1 渐开线齿廓范成仪 圆盘1代表工作台,其上安装齿轮毛坯,它可绕轴心O旋转(通过旋转小齿轮3),工作台下面d=Φ238mm齿轮2与齿条4啮合,齿条4(即刀架)可在机架5上沿导轨移动,使工作台1相对刀架4在Φ240mm的圆上做无滑动的纯滚动,

也就是说,该范成仪只能加工分度圆是Φ238mm的齿轮。齿条刀6可安装在相对轮坯的不同位置,如齿条刀6安装在其中线与轮坯的分度圆相切的位置,可切制出标准渐开线齿轮;若齿条刀6的中线与轮坯的分度圆不相切,而移动了一定距离(其移距xm可在刀架4的刻度上直接读出),则可按移动距离的方向和大小,切制出各种正变位或负变位齿轮。本范成仪备有的齿条刀,其参数为:m=14mm ; α=20?(用于加工Z=17的齿轮) 齿条刀中线上下的齿高均为1.25mm,齿条刀齿顶的0.25mm不是直线而是圆弧,用来切制被切齿轮齿根部的齿廓过渡圆弧。 五、实验步骤 1、切制m=14mm,Z=17的三种齿轮: (1)根据所用范成仪的模数m和分度圆直径d求出被切齿轮的齿数Z,并计算出其齿顶圆直径d a,齿根圆直径d f和基圆直径d b; (2)在一张厚图纸上,分别以d a,d f,d和d b为直径画出四个同心圆,并将图纸剪成直径比da大3mm的圆形; (3)把m=14mm,Z=17的轮坯图纸标准齿轮那一部分,压紧在工作台上(注意同心),刀架4上安装m=20mm的齿条刀6,调整齿条刀6的中线与 轮坯的分度圆相切。(此时,齿条刀6上的刻线标记对准刀架4上刻度 标尺的0位置),推动刀架4到左右端位置,都要保证刀具中线与分度 圆相切,这样刀具才安装正确了。然后将刀架4放到左边(或右边) 的极限位置,开始用削尖的铅笔没齿条刀6 齿廓,在图纸上画下刀具 齿廓在轮坯上的投影线,然后通过旋转小齿轮3,带动工作台连同轮 坯转过一个小角度,同时向右(或左)轻轻推动刀架4,使其移一个 很小的相应距离(约2-3mm),再用铅笔绘出齿条刀6齿廓在轮坯上的 投影。继续重复上述工作,直到齿条刀6移动到了另一端极限位置, 齿条刀6齿廓在各个位置的投影线包络出来的就是标准渐开线齿轮的 齿廓。 (4)把轮坯图纸正变位齿轮那一部分压紧在工作台上,把齿条刀6从1)位置退(远离轮坯中心O)一段距离; 移距xm=(+0.5)*14mm=+7mm,按照1)的相同方法绘制出的包络线 就是变位系数为+0.5的正变位齿轮的齿廓。 (5)把轮坯图纸负变位齿轮那一部分压紧在工作台上,把齿条刀6从1)位置退(靠近轮坯中心O)一段距离; 移距xm=(-0.5)*14mm=-7mm,按照1)的相同方法绘制出的包络线 就是变位系数为-0.5的正变位齿轮的齿廓。 2、根据齿条刀m=14mm,被加工齿轮Z=17,变位系数分别为0,+0.5,-0.5的情 况,计算齿轮各参数,填入实验报告表中,并将计算结果进行比较; 3、将计算结果与实验模拟加工的齿轮进行对照,加深对范成原理及变位齿轮加 工和异同的理解。 六、实验报告内容要求 1、齿轮范成仪基本给定参数; 2、计算数据与实验结果分析; 3、思考题 (1)加工标准齿轮与变位齿轮时,啮合线的位置及啮合角的大小是否有变

机械原理课程设计-插床齿轮机构的设计

工程技术大学 课程设计说明书 课程名称:机械原理课程设计 院系:机械工程学院 专业班级:机自17-4 姓名:海鹏 学号: 1707010430

总评成绩及评语 评语: □经考核,该同学基本完成了课程设计的全部任务,达到任务书的训练要求。 □经考核,该同学在课程设计期间未完成设计任务。 成绩: 根据该同学完成任务情况,结合课程设计期间表现,经教研室答辩小组综合审定,该同学机械原理课程设计成绩为 教师签名

机械原理课程设计任务书(十一) 海鹏 专业 机自 班级 17-4 学号 1707010430 一、设计题目:插床齿轮机构的设计 二、系统简图: 三、工作条件 已知:齿数1Z 传动,齿轮与曲柄共轴。 四、原始数据 五、要求: 1)依据题目条件和不根切条件,计算符合的变位系数(至少5组); 2)选定一组变位系数,计算该对齿轮传动的各部分尺寸; 3)在A3纸上画出齿轮啮合图;要求:①按设计尺寸画;②作图体现:极限啮合点1N 、 2N ,啮合角α' ,四个圆b d d a d f d 和节圆d ' ,12B B ,每个齿轮画出3条渐开线 (2同1异),每条渐开线找出起始点(b b b P S e =+ )齿顶圆齿厚(1a s 2a s )。 4)编写说明书。 指导教师:席本强 曲辉 开始日期: 2019 年 7 月 10 日 完成日期: 2019 年 7 月 17 日

1数学模型 1中心距a ': 2)(21z z m a +? = ; a '=(a/5+1)?5; 2啮合角α': ; )cos(2) ()cos(21ααα?'?+= 'z z m 实αααinv z z x x inv +++=')/()(tan 22121; 3分配变位系数2 1 x x 、; 17sin 22min ≈=* αa h z min 1min min 1/)(z z z h x a -=* ; min 2min min 2/)(z z z h x a -=* ; ; αααtan 2) )((2121z z inv inv x x +-'= + 4齿轮基本参数: (注:下列尺寸单位为mm ) 齿顶高系数: 0.1=* a h 齿根高系数: 25.0=* c 齿顶高变动系数: y x x -+=21σ

变位齿轮的分度圆还相切吗

变位齿轮的分度圆还相切吗? 无论齿轮是否变位,分度圆的大小不变!“改变”的是节圆!一对齿轮啮合时,节圆是永远相切的。如果是高度变位,齿轮的分度圆是相切的,即,2个齿轮一个正变位,另一个负变位,并且变位系数的绝对值相等。或者说,2个齿轮的变位系数代数和为0时,分度圆相切,否则,就不是相切的。 变位齿轮的分度圆还是相切的,只是分度圆的大小变了,分度圆的半径要加上变位量,正变位半径变大、压力角变大,负变位半径变小、压力角变小。变位量等于变位系数乘模数x=ξm 只要中心距与标准齿轮一样,两齿轮的分度圆就相切,但分度圆不一定与节圆重合。 正变位齿轮的分度圆齿厚增加了,其齿顶圆的齿厚是否也加大了? 为什么? 变薄。正变位齿轮是这样切制出来的:相对于切制标准齿轮,齿条刀具要远离轮坯中心。为了保证切制出来的齿全高不变,这样切制出来的正变位齿轮的齿顶圆要大于标准齿轮的齿顶圆。而齿廓渐开线都是从同一基圆发生的,这样使得正变位齿轮轮齿上同一轮齿上相向弯曲的两渐开线要比标准齿轮的长些,对应所分割的齿顶圆也就圆弧段也就短,也就是齿顶圆上的齿厚就变薄。 什么叫正变位齿轮?什么叫负变位齿轮? 齿轮加工时,在滚齿机上用滚刀加工直齿圆柱齿轮,其切削过程好像一齿条与一齿轮啮合一样,在加工标准齿轮时,要求刀具的中线和被加工齿轮分度圆相切。这样加工出来的齿轮的模数、压力角与滚刀相同。如果不改变机床的传动比,仅改变滚刀和齿轮坯的相对位置,加工出来的齿轮叫变位齿轮,通常规定滚刀远离被切齿轮的中心时,变位系数为正值,称为正变位;滚刀移近被切齿轮中心时,变位系数为负值,称为负变位。 变位齿轮和标准齿轮在分度圆上的压力角相等吗? 相互啮合的齿轮,不管是否是变位,模数和压力角必须相等,这是设计齿轮的前提。至于压力角的数值,中国标准用20°,是以德国为标准的。但是,在重工行业25°压力角也常用,25°比20°压力角齿根加厚,抗弯能力加强,适合重载、冲击的场合,虽然其效率略有降低,但是可以通过改善润滑油的质量弥补。 我国对标准模数分度圆上的压力角有标准规定的是20°或是15° 其他参数相同的情况下相等,变位齿轮和标准齿轮用的齿廓曲线的渐开线是同一条渐开线,所以他们的基圆也是同一个。而变位齿轮和标准齿轮的分度圆是一样的,分度圆只和模数和齿数有关。按渐开线上压力角等于基圆半径除以该点到基圆圆心距离的值的反余弦函数。所以就是说他们在分度圆上的压力角是一样的,按我们国家标准齿轮一般就是20°

齿轮计算公式

齿轮计算公式 1 齿轮模数:m=p/π 齿轮模数m=齿距p 除以3.14 测绘时的简易计算m=齿顶圆直径(外径)d 除以(齿数z+2) 2 齿轮分度圆直径:d=mz 分度圆直径d=模数m 乘以齿数z 3 齿轮压力角:标准齿轮的压力角为20度 压力角标准为20度其他还有14.5度17.5度15度25度和28度 4 齿轮变位系数: 用范成法加工齿轮时,刀具中心线不与齿轮的分度圆相切,刀具中心与齿轮的分度圆的距离除以模数所得的商就是齿轮的变位系数。刀具中心线在齿轮的分度圆之外,为正变位,变位系数为正,反之为负。 注:一般一对齿轮啮合一大一小相差悬殊时,小齿轮要做正变位,大齿轮做负变位,以保证它们的使用寿命比较均衡 5 齿轮跨齿数:k=zα/180+0.5 跨齿数k=齿数x压力角/180+0.5 (注:必须四舍五入取整数) 6 齿轮公法线长度直齿公式Wk=mcosα[(k-0.5)π+zinva] 简化为;Wk=m[2.9521*(k-0.5)+0.014z] 斜齿公式Wk=mcosα[(k-0.5)π+zinva]+2xtanα α=20时tanα-α=0.01490438 其中:α= 压力角标准为20度其他还有14.5度17.5度15度25度和28度 K = 跨齿数X=变位系数invα=tan(α)-α 7 齿轮齿跳Fr一般为0.025 (表示各齿跳动公差) 8 齿轮齿向Fβ一般为0.008 (表示各齿向公差) 9 齿轮齿形Ff 一般为0.008 (表示各齿形状大小公差) 10 齿轮齿距p=πm m 模数 11 齿轮齿顶高ha=ha*m 12 齿轮齿根高hf=(ha*+c*)m 13 齿轮齿顶圆直径da=(d+2ha) d :分度圆直径ha ;齿顶高 14 齿轮齿根圆直径df=d-2hf=(z-2ha-2ca*)m 15 中心距a=(d1+d2)/2=(z1+z2)m/2 d1和d2配对的两个齿轮分度圆直径;z1和z2两齿轮齿数

齿轮各参数计算方法

齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切,对于α=20度的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大。

3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定,d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在,只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆(不考虑齿侧间隙)就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中,分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

全正变位齿轮副的设计计算

《装备制造技术》2013年第1期 变位齿轮一般用于调整中心距,改进齿轮啮合情况以及提高齿轮的抗弯强度。在实际使用中,对于一对相互啮合的齿轮副,往往是其中的一个齿轮采用正变位,而另一个齿轮采用负变位,并且正负变位量的绝对值相等。这样,我们在加强了一个齿轮强度的同时,又削弱了与其相啮合的另外一个齿轮的强度,无法达到提高整个齿轮副强度的效果。下面就针对一般正、负变位齿轮副存在的不足,进行了对齿轮副全正变位的设计计算。 1设计计算的方案 要实现全正变位的方案,有两个途径:一是,减小齿数,即通过减小齿数先将中心距减小,再通过正变位将中心距增加到原有尺寸,这样还有一个齿轮参数要改变,即啮合角α;二是,齿数不变,但要改变螺旋角β和啮合角α两个参数,以调整中心距。现分别计算如下: 1.1减少齿数 我们假定一对齿轮副的原始参数为: 齿数:Z1=28,Z2=54,传动比I=Z2/Z1=54/28=1.92857,压力角α=20°,螺旋角β=27.726°,齿顶高系数h a=1,齿根高系数h f=1.25,中心距a=555.818mm,模数m=12mm。 现取Z1=27,Z2=52,则传动比I=Z2/Z1=52/27=1.92593。 (1)计算速比偏差ε: ε=(I-i)/I×100%=0.137%传动比改变很小,说明齿数选择合适。 (2)根据变位齿轮基本公式: a'=acosα/cosα'(1)其中, a为齿数改变后的中心距; a'为改进后的中心距,由于中心距不变,因此a'=a=555.818mm; α为分度圆与节圆重合时的啮合角,取20°; α'为改进后的啮合角。 根据斜齿轮副中心距计算公式: a=m(Z1+Z2)/2COSβ 则a'=(m(Z1+Z2)/2COSβ)cosα/cosα' 其中:a'=a=555.818mm,m=12,Z2=52,Z1=27,α=20°,β=27.726°。 则cosα'=(m(Z1+Z2)/2COSβ)cosα/a' =0.90531284901 α'=25.1345°(25°8'4") 根据变位齿轮无侧隙啮合方程: invα'=invα+2tgα((X1+X2)/(Z1+Z2))(2)查表得: inv25.1345°=0.030809,inv20°=0.014904 则(X1+X2)=(invα'-invα)(Z1+Z2)/2tgα (X1+X2)=1.7917 我们试取X1=0.8,X2=1进行核算: (3)通过计算,我们可以得出齿轮变位后齿形的变化情况: Z1齿根厚度由21.7mm增加到了28.15mm,增加了6.55mm;齿顶厚由8.77mm减小到了5.06mm,减小了3.71mm。 Z2齿根厚度也由26.1mm增加到了29.39mm,增 全正变位齿轮副的设计计算 张新顺 (新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂,新疆乌鲁木齐830022) 摘要:变位齿轮一般用于调整中心距,改进齿轮啮合情况以及提高齿轮的抗弯强度。针对原始的正负变位存在的不足,以及在不改变中心距的情况下,对齿轮副全正变位设计的可行性进行了探索。经过设计计算和比较,找到了一种新的全正变位齿轮副的设计计算方法,为如何提高齿轮副的整体强度和使用寿命提供了新的途径。 关键词:齿轮副;正变位;负变位;全正变位;提高抗弯强度 中图分类号:TH132.41文献标识码:A文章编号:1672-545X(2013)01-0025-02收稿日期:2012-10-05 作者简介:张新顺(1975—),男,甘肃古浪人,专业工程师,冶金机械工程师,研究方向:机械设备设计制造与维护。 25

机械原理课程设计 压床齿轮机构设计

齿轮 6Z 与曲柄共轴。 五、要求: 1)用C 语言编写程序计算 ①中心距a '(圆整尾数为5或0或双数); ②啮合角α'; ③ 按小轮不发生根切为原则分配变位系数1x 、2x ; ④计算基圆直径1b d 、2b d ,分度圆直径1d 、2d ,节圆直径1d '、 2 d ',分度圆齿厚1S 、2S ,基圆齿厚1b S 、2b S ,齿顶圆齿厚1a S 、2a S ,节圆展角θ;⑤重合度ε。 2)计算出齿形曲线,在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 3)编写出计算说明书。 指导教师:郝志勇 席本强 开始日期: 2011年 6 月 26 日 完成日期:2011年 6 月30 日

目录 1.设计容及要求 (1) 2.齿轮啮合原理图 (2) 3.数学模型 (3) 4.程序说明图 (5) 5.程序列表及其运行结果 (6) 6.设计总结 (14) 7.参考文献 (15)

1.设计容级要求 齿轮的设计 已知:齿数Z5、Z6,模数m,分度圆压力角α,齿数为正常齿制,工作情况为开式传动,轮齿Z6与曲柄共轴。 要求: 1)用C语言编写程序计算 ①中心距a′(圆整尾数为5或0或双数); ②啮合角α′; ③按小齿轮不发生根且为原则分配变为系数x1、x2; ④计算基圆直径d b1、d b2,分度圆直径d1、d2,节圆直径d`1、d`2,分度圆齿厚s1、s2,基圆齿厚s b1、s b2,齿顶圆齿厚s a1、s a2,节圆展角?; ⑤重合度?; 2)计算出齿形曲线,在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 ⑶编写出计算说明书。

2.齿轮齿廓合原理图

3.齿轮机构的数学模型㈠渐开线直齿圆柱齿轮基本公式 i=z 2/z 1 a'=[1/2*m*(z1+z2)*1/5+1]*5 α'=arccos(a*cosα/a') d1=m z1d2=m z2 d b1=d1*cosαd b2=d2*cosαd a1=[z1+2(ha*+x1)]*m d a2=[z2+2(ha*+x2)]*m d f1=[z1-2(ha*+x1+c*)]*m d f2=[z2-2(ha*+x2+c*)]*m d i1=d1cosα/cosα' d i2=d 2 cosα/cosα' S1=1/2πm+2x1mtgα S2=1/2πm+2x2mtgα ㈡齿轮副传动质量指标 ⑴齿轮是否根切 ①标准齿轮不根切的最小齿数 Z min=2ha*/α sin2 ②不根切最小变位系数 X min1=ha*(Z min-z1)Z min

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