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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
6 W+ n: O9 P8 k& C" I' c 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。
8 K. l3 Q* S1 u1 o$ F（1）已知z1、z2、m、α、ha*和c*时，其设计步骤为：
7 h8 V; T$ n4 u( m& l( h, h) S r
, G% I+ Y9 i. x @8 b5 @3 ^1）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； $ \7 @) x" m$ R" ^
* W+ W- i) y9 y+ c- B, ^
2）选择两齿轮的变位系数；
0 b, s+ D; ~ C) G/ ~) @; I ~3 Q" Z6 c- l8 b
3）计算两齿轮的几何尺寸；
0 d7 Y) { ^- @$ K3 d
; `) x$ U9 @1 L. y! w4）验算重合度及轮齿强度。
2 t4 |+ H% s$ y5 g# x* V2 }- A6 [7 h9 d3 a
（2）已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时，其设计步骤为：
" i, Z- s: [/ m# ?8 x: {- O! P5 X* `! E$ j1 d! `
1）计算啮合角α'
# Y8 {' |) c+ `3 A8 G. D+ }
; S2 |$ F% m d" A8 c2 v+ {9 x cosα'=（a/a')cosα
9 I: G0 K2 W( t6 `) q8 o9 i" s
2）选择两齿轮的变位系数 : N* h- z* ~' Q! Q$ Q
1 D1 F/ x' }* Z2 M+ pinvα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα
4 j' s& n0 @! Y* }, L( j. {
- Q0 {1 { i: C9 r: r# o! ?x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα 7 u; T" l. K( V, i7 ^: C& _- v
) b* P6 C. S$ a t3 Y( ^x1≥ha*(zmin-z)/zmin，x2≥ha*(zmin-z)/zmin j, N: F' V$ O/ {9 L/ a/ o8 q/ i
% Q5 {( p- Y3 v" Z' X7 ~( R
3）计算两齿轮的几何尺寸
6 w* Q, u; Q Z( Y6 k8 H, c \+ ]
4）验算重合度及轮齿强度
! P0 z1 H4 e1 U3 }+ n% G. u) _1 C: |
& w% u t( D4 o# x（3）已知i、m、a'、α、ha*和c*时，其设计步骤为： 7 h. r1 M) T8 h' K/ X
& _& m7 N- P1 ` s* \3 U( _
1）确定两齿轮的齿数
3 B! N! L6 [* W7 h! p
8 w; o, }2 [1 v# B 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， b1 s0 ]+ ]% H7 e. S
2 v, P, J& z% D& U6 V' X2 S2 l+ b
z2=iz1 取整数。 + R6 a7 x) T. [) B
; J) D" y8 v+ g% d, m' ~
思考题：
" X A! c1 k! \" `9 @8 K
0 B& Z L, V0 V [5 m: O1)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？ 9 R! |' `/ v/ _; E5 L
5 b9 j4 q+ j4 s& S
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？ + x! n. H- j$ U# J# U
]/ H Z- C3 I0 }6 V7 S 2 P) ?4 b) h7 K" w9 ?* Z% z
8 L# D7 }% D' C& I% F4 p
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？
; `3 q2 ~. E o1 S
& s( d& H$ s! E, b7 Q" O4 b2 I* r5 e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。
( A6 w! R2 u9 ]: H: D7 I; V* [8 i4 b/ N' U1 x B* G
1）求被加工齿轮的齿数z1； ) ]3 g ?/ P5 t* t) v1 R3 i; a
0 b9 G" x( V* ?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； : S# P+ x9 T0 |* d6 H3 ~# K( X
6 n& z# b. L9 H/ a
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'。 ; B7 i- O+ _1 f+ T. I& J5 G4 ^
4 e0 l$ S2 s' e! o
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 ( h) X$ v' m* O1 Z
$ R) m1 ?* ~# K2 `8 c
r1ω1=V刀 而r1=mz1/2 / v' `* S/ x5 H; q$ O
. k4 n0 h* n) `5 {
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15
' }$ H& G0 d4 J, g
& o) C' l& I9 _; l& i @$ h: W （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
, e7 {: ?; I0 v! I1 q$ P, O& u, [5 o9 w1 c% Z
xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2 9 ~$ ~- j6 @' u4 W: \; d
4 O, Q8 E3 D9 R
故被加工齿轮的分度圆齿厚为 ' s* m6 g7 Z; Z
$ z- h9 G3 q3 l0 m1 F
s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
3 N) W8 X+ `+ b% I p6 i. t5 @2 d7 x a, S3 {1 r/ ^
（3）由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知 1 r; i# a+ {6 R' o# {" A8 t
. ` w9 i' F2 q: o! R' J, t# g3 u
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 % M3 A$ [- D+ ?6 x) w+ r. Z
. q" k: ~' p9 h2 S4 s. q2 P
r2'=4r1'
; m) f% n0 L- I+ H$ h( x" I& X7 \. S. X+ m5 R' w
r1'+r2'=a'=377mm ) p8 Q! q1 T' }9 m8 u0 Z1 X
7 E* ~& |/ { W% c0 l" n$ X
联立求解上面可得r1'=75.4mm，r2'=301.6mm
6 r' T- N1 W" ?' D& T1 J7 G [( T& K8 l
# O C4 X; {2 A, b2 x4 n 两齿轮的标准中心距为 3 @4 e4 [, n+ c; R& Z( ] i
( r% U# J0 v8 W V: q2 c5 t a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm : R! K- w1 S5 z* I; T
& H7 Z1 l* q9 P2 F+ v 由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471 ' y3 w3 ~. ]4 R( U/ |
+ L1 ~, U) ]2 G: `; P α'=20.8190 |
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发表于 2007-9-17 15:44:05
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