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发表于 2007-9-19 23:44:27
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来自: 中国浙江杭州
变位齿轮传动的设计步骤! a! o! k; N( r9 ~. v! [4 s u
设计变位齿轮时,根据不同的已知条件,可采用不同的设计步骤。
( X& n d* Z$ s1 m% x9 Q(1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
5 L/ e6 `8 v; d r
+ Q: k9 p! t) F$ N1)选择传动类型,若z1+z2 < 2zmin,必须采用正传动,否则可考虑其它传动类型;
; |5 R! H& |7 \! i! U& j) a
* m; e- O [' @2 o4 Y2)选择两齿轮的变位系数; 7 g' ]. Y+ u" S% I& \, [4 `* J" d2 ~
0 z) N6 ?) C" P# G4 _3)计算两齿轮的几何尺寸;
8 b( V: f. f. `/ R i
) `( J) W! G& D! `# z0 W! K4)验算重合度及轮齿强度。
: N5 V% s2 F4 y2 l5 _
$ c7 \5 P" K# c8 C(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: / H4 c8 Z0 f+ Y; e2 j/ Z
, b+ l; {9 w J0 W% t1 h$ h, p3 k
1)计算啮合角α'
. ~/ @% o1 R( S4 k+ z$ v8 H/ X( E' n: h) v. G( O' C0 K: K9 X/ W4 ~
cosα'=(a/a')cosα
: W3 U3 X( q- S; Z" L
: p1 r. q2 B; ~' g: P% i6 ?2)选择两齿轮的变位系数
8 H f% b2 k2 u4 X1 S0 G
. U7 i0 U' I5 N4 t/ b! @invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα
, {4 F6 S6 W! f; a2 m( r L- h+ r. W0 M R8 O( X
x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα ) \" u% d" E! g, p2 P- _; [
9 H. J8 b4 C; c/ N
x1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin & {0 g- N1 x1 L) I
# H7 C. M( i" D7 `* ]
3)计算两齿轮的几何尺寸 / C- V+ N; Q6 L' ~1 }
5 x2 c! a( {; V+ ^) b4)验算重合度及轮齿强度
$ I+ F( T4 s; M( J4 a& x1 l* u( s3 s
" a# x6 \" D- _" q6 E1 s* l(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: + l9 U$ {+ I- ^
6 m% |) f% a# `. a
1)确定两齿轮的齿数 & r( I( Z4 F' L6 ~0 p
2 a4 n, @0 L- h5 x0 y H8 h 因 a'=acosα/cosα'=[m(z1+z2)/2]cosα/cosα'=[mz1(1+i)/2]cosα/cosα' 故z1≈2a'/(i+1)m 取整数,
' ~/ c' T2 A1 ]0 _, O/ r2 D, b! Z7 p. ]
z2=iz1 取整数。
% W) z. D+ @7 F# E+ L+ X) H. x% Q4 R
思考题:
5 K6 D* R2 Q' j; O7 D; a- f
/ G# m' R" s1 n! ^% p0 t1)某机器中的一对外啮合标准圆柱直齿轮,小齿轮轮齿严重磨损,拟报废,大齿轮轮齿磨损较轻,拟修复。试问采用什么方法可使传动能恢复使用? , C0 J% L/ P7 {$ C' O
$ C; G( ]" Y7 V7 ?& a/ M
2)图示为一单联滑移齿轮机构,已知基本参数为m=3mm,z1=18,z2=30,z3=27。试问有几种设计方案?哪种方案较好? ! f5 ~: \( e; m' o
' B! `( Z4 e# H+ B
, ]& n4 p, A& u1 E: k
@( @1 H4 @$ N% b! D" _% l" k( w3)吊车行走机构中有一对标准直齿轮传动,已知z1=13,z2=47,m=3mm,齿轮1因根切经常断齿。试问采用什么方案来解决这个问题?
( i( W+ B E+ d% T5 c3 r
' h' j4 z. o$ }0 B$ L例 用齿条插刀加工一个直齿圆柱齿轮。已知被加工齿轮轮坯的角速度ω1=5 rad/s,刀具的移动速度为0.375m/s,刀具的模数m=10mm,压力角α=200。 . T7 W" T5 V5 @: }% u
, E. J8 ?: u0 j* p w! z1)求被加工齿轮的齿数z1; 9 Y0 Y+ }3 A/ S# Z
0 ]* X( B7 X- @$ {) G e4 @
2)若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77mm,求被加工齿轮的分度圆齿厚; W( x u# |) X
r7 F7 }+ o# X! S
3)若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比i12=4,无侧隙准确安装时的中心距a'=377mm,求这两个齿轮的节圆半径r1'、r2'及啮合角α'。 ' X- f( w/ e( r6 x; p# Z
' ?$ }9 l9 U$ `, M1 `% a& z7 J
解:(1)齿条插刀加工齿轮时,被加工齿轮的节圆与其分度圆重合,且与刀具的节线作展成运动,则有 ' P* h M; D! F) l' x2 a- Y6 L
( r& m" y; Y. D3 l% ?/ w# p+ k6 t r1ω1=V刀 而r1=mz1/2
- l4 R& X d& [% [) B u" ?( S$ A2 |; ~% l3 x0 N
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15 4 g( m) ?/ o4 A( ^" I% m7 |
1 ?+ b6 f* o; ^5 p
(2)因刀具安装的距离(L=77mm)大于被加工齿轮的分度圆半径(r1=mz1/2=75mm),被加工齿轮为正变位,其变位量为 * @/ V7 J$ F( o' V- m% ~. V
# F3 S* e e/ K/ O5 ]
xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2 2 W f7 B! o: S
: Q1 @3 Z Q' K; D" ^' a, Y, t3 C
故被加工齿轮的分度圆齿厚为 3 P- B. s! [, x% l1 n7 i
, ^2 `8 k# R" v& u: Q1 K s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
; Z! I9 A6 f& e4 O' s k2 ?
1 S1 h0 d4 S( n, W/ N4 S (3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知 3 A+ Y# U! w, V7 o. D: C( w, O
% Y0 R6 \) ]3 f) m2 v5 l! P% ] v
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 5 V' J0 J7 Q$ _, ]
) E* U) X+ n$ K+ o8 g C r2'=4r1' & M6 C6 {% `- O: X5 T+ K( H% H
7 V/ ^1 W6 W; f$ ]! E3 ] r1'+r2'=a'=377mm
6 a, d2 c+ h# I
& M8 |$ }" g: ~" C! Y$ @ 联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm ' K. c6 r3 y2 z1 q
4 s0 {& ^8 Z9 h& a3 }+ K 两齿轮的标准中心距为
# y% R0 V( T: ?$ `9 G5 o( Q: ?
7 K% W8 N, x6 b, Y+ e a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm % J) A& x7 _, h7 f
& \" E6 h9 m( L ^+ O
由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471
) E* `9 C4 o, B2 ^6 z! ^: Y1 e2 ?% K0 S+ c, c, }2 ?" l P* F1 U
α'=20.8190 |
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