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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
! p' p# \( c9 _3 M$ z. [* A 设计变位齿轮时,根据不同的已知条件,可采用不同的设计步骤。
4 d/ M4 [8 L( M* ^- `4 r, Q5 z# ](1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
% X6 _& _! }$ U* i5 C. S
& G8 N- |# h' c, Q" Y1)选择传动类型,若z1+z2 < 2zmin,必须采用正传动,否则可考虑其它传动类型;
" W, J( P I2 N4 Z" g8 g+ Y6 v& N# f/ G9 a2 m
2)选择两齿轮的变位系数;
: L7 }4 ^" s7 w0 y5 R, Q2 N0 o; Z9 }( }% o# x0 E9 x1 M
3)计算两齿轮的几何尺寸; 0 g) s( c+ o+ C4 k5 u% i
8 E s/ M& K% b& O
4)验算重合度及轮齿强度。
. V; l) S( @/ Y( F& | }/ [/ | ~
1 L5 b, |: T X3 t/ H(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
# R" q* o- A$ I. ^: k2 ]4 t8 z2 Y; g/ e
1)计算啮合角α' ) v. \3 a) B; I3 { o1 I. ^
+ W& `" I, n' b4 G3 ~6 Z3 Z
cosα'=(a/a')cosα
1 V' D& O( B1 J0 V0 Y7 X
5 ^6 S' W t; ~- y& k2 v2)选择两齿轮的变位系数
: D9 V8 B' _/ y% D$ I3 u" u4 l
9 c6 Z" U! k" S: i0 v: a6 N7 uinvα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα - m0 d0 W# h* A, C- a3 O8 G
, e9 ?3 w2 a6 C/ z' K
x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα " K: @- y+ e: ?
& H% B) F0 ]9 N& k& ?- ]* j }x1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin
9 P7 Q4 { w9 n4 B D. \) j, y
4 {5 k7 N" y8 m3)计算两齿轮的几何尺寸 4 z x! ^+ [2 s! t8 s
, D4 ?* w$ k+ ]' e4)验算重合度及轮齿强度
6 M w3 @$ T1 T9 C7 h& v* F; L8 ^1 j3 E
(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: 7 _0 s' y1 i" Q% U: j
" `8 G7 m: \8 E# I8 Q( i! h2 |0 P$ j 1)确定两齿轮的齿数 ; H: W4 g- J( q! _: @
5 ~7 [% o8 b& d5 ? 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,
- p& N) i4 k4 d$ @
6 U# r! y, ?% f4 J f z2=iz1 取整数。 4 q6 o l' B, j( |5 O4 R
8 ^5 e( s- y. N/ {; o
思考题: ( |) ]4 u2 N7 I2 E3 p7 ?9 H- o
! M2 l) b7 b; M/ N* k/ j3 \1 b1)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? 7 {8 F/ w+ M+ \$ v* {# m
9 I& O' B4 i* i3 M2 V5 W& \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? Q0 ]7 N( v# s$ l/ X6 G
4 U- j0 I8 a3 Y7 k
5 s8 e1 y1 F' w# y, I/ V$ l/ P5 f, o9 l, X# D$ x1 n
3)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? 0 h& B" f( i4 p# v- ]
5 i5 a+ n ^; f6 k
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。 5 }# t0 I' H I6 T# ]' V- V
' O2 N- `: S% N0 o/ X. d1)求被加工齿轮的齿数z1; % C; G; M0 S" v$ l7 {; J8 {% @4 p
9 ]" ]2 ^8 Z2 M, O: r% @. S
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; ! L9 c" b/ R5 P
q" {( y. a: g! }6 Q
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'。 ! [# k" C+ e4 G$ N7 m5 Z
/ v: k8 ]$ T0 V- b+ }0 G, D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 2 ?# k* P t- @; }6 ], ~- k
) N1 h) V1 ?' _( G2 d4 }* {
r1ω1=V刀 而r1=mz1/2 ) c* n% t1 J# y1 _ H
, Y5 K1 R7 ?$ c
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15 ! B8 } E3 v* a% t. c% Z D8 y
; Y7 B1 I; u8 K8 J (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
% a g. c5 B5 ]3 m) l/ O2 D9 A/ u0 T# ?' B2 \& m# F
xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2 " |, u. b! P+ K
( y) N) a3 ~# C; P 故被加工齿轮的分度圆齿厚为 ! |5 g( q/ c3 Q- Y
" }; W4 T, D5 {
s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm 7 Z/ {; k6 I0 @$ n
5 \5 G( Q* K2 ~+ J (3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知
0 A( g0 j/ o2 n. [5 d z
Y/ R' m6 N/ A z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 $ J" e9 A) U F
9 K! m; @7 B) Z' L+ E5 p; y r2'=4r1'
( t% a+ n( V. d8 y K6 R+ ^: {, g0 J$ M# L
r1'+r2'=a'=377mm
+ s, H* F5 j" H0 ?1 m/ y" q8 m4 m5 G1 e. `: B: U/ p
联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm
0 |% g2 J5 h8 ~# i! E/ c6 T A9 {2 a7 r0 y* I+ y" g1 ?, _+ \
两齿轮的标准中心距为 1 ]# \* `4 K- Q8 G' W$ ~
5 `+ O$ y; k8 t( S) B0 C* h a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm 9 `; k- z8 j, Q5 H
6 Z V% G$ G9 T0 M
由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471 * i) Y) W$ ?- ?: i
. f7 u: E/ }. W0 M
α'=20.8190 |
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