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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
5 D$ G$ W u( [/ L) p 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。% A3 W3 Y, e- F# _
（1）已知z1、z2、m、α、ha*和c*时，其设计步骤为：
8 g0 O# }( o. Y4 |+ U0 S9 M' `
3 Y* k1 G5 M4 I1 j+ @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； + `3 h: }3 p1 `' |* Z) b
# X5 X& ~: P3 _2 D7 i
2）选择两齿轮的变位系数； * f# K3 T; \; m
: J; L- t% x4 k7 C4 R3）计算两齿轮的几何尺寸； , n! \. i# ^* A6 G
5 H1 e& U' C3 z% `. N6 _. k4）验算重合度及轮齿强度。
; C- O7 a/ k' ]" C1 |3 d2 G n3 O I7 C0 Y7 d j
（2）已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时，其设计步骤为： 8 _. F( y- m% ]( o; P+ Z( t
" E3 r7 n9 g5 F; J
1）计算啮合角α' 2 j @+ q+ n g! X* s
9 R7 _" l7 n6 T' j* g
cosα'=（a/a')cosα
3 w8 j+ c8 U f& V. M
. t$ _$ G- F' [8 O2）选择两齿轮的变位系数 ' H/ y( K3 e2 r, z; W& z* P z
% o6 N$ c) z I+ i1 ~1 x& H
invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα
3 v. o" Q0 X6 C- Y& @2 r7 w8 \: [. ^
6 D4 i' y/ N$ w/ q. L; Vx1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα
4 v1 K# X2 {+ a: \: m$ |' X. f1 d# m# v/ |# X8 ~1 a: I5 S
x1≥ha*(zmin-z)/zmin，x2≥ha*(zmin-z)/zmin
. l5 M% S- k3 `- x! ^2 @( M8 B5 V& X. x; x7 v
3）计算两齿轮的几何尺寸 6 i0 F# u4 b2 |) r3 x
( ^, E7 ]* L/ e( Q9 ]' U; A+ C
4）验算重合度及轮齿强度 # T( ?( U) j* b7 _
' {+ n3 F; J& o" g: `, G（3）已知i、m、a'、α、ha*和c*时，其设计步骤为：
$ J9 g/ ?( V* N- d2 d4 e, ?
6 T1 z; l, o7 `1 J- u 1）确定两齿轮的齿数
! ]0 S& ~9 y; Z4 N* p
) s/ J1 X- v1 f1 c 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， # v) x3 X+ }! j9 C: V) i7 i
, Z& I# V. w8 W; L% S
z2=iz1 取整数。
4 V- k0 n2 p, O W
& v6 ?# O1 @( M$ V) L思考题：
3 U: H7 H2 S: X7 t3 n! h; c9 z( X% |$ c' t) m7 T6 o
1)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？ $ M5 T1 P3 Y3 E8 P3 a# u K
; r- `( j! H3 V5 k
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？ h" g9 Z6 _6 d4 e/ ^, b$ w
3 [/ `. G& H1 l1 d8 C3 m! F+ o7 }6 m / d6 h0 c' w0 g; |
- A! {9 x# `' K" }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？ ! L! Q6 }" |3 D7 \4 W
6 V& z; g3 M; v6 h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。 : g' h; }! [, C+ P' a
+ X( b3 P# g( T3 v, z" ?( |1）求被加工齿轮的齿数z1；
) ~$ X$ d ~, G) B9 X: B% p# F* r2 L+ @3 o- Y
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； 0 c" E" M, y: j2 o% S# i
: W) C7 @ F/ e
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'。 o- ~0 d2 Z. }8 v4 Y9 z
( _# A g! ~- U( ^, 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
! @9 q, X& w1 s
1 C, w' `. ~, B! }; y& ^5 k! y r1ω1=V刀 而r1=mz1/2
% R0 X8 s" r4 m* C9 t+ W g& t/ N6 b5 P& [4 d: Q, \6 k* w
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15
9 ~" }7 c7 i. D) z
f3 t& W/ W3 y （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
5 e" h L9 a4 z! O9 O: K( N$ o% `! i* o( g7 C1 a( D# q3 }
xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2 ) d7 u$ q2 w! M2 S& w+ _
) B2 J+ c* \$ n/ L: F. B, i 故被加工齿轮的分度圆齿厚为 " f8 z# D9 N: W( d- |; ]
- F c& w+ T# u h$ d6 A4 E, F s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
4 }0 P' \1 c2 v/ n( J4 O& V/ d( T
（3）由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知
0 ]. _2 a& ?. V' I2 f
2 O, C9 C" M1 o4 O, C3 n' j2 ~ z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 * N* D- p6 h1 X# x: Z
' C4 E% x1 V4 Z, z) {, g r2'=4r1'
2 t) v v6 h* O) q
6 _( m3 I3 m4 \( n) h- m r1'+r2'=a'=377mm : x; A: n$ e0 P
" m9 O5 u7 I4 P) X0 s' V
联立求解上面可得r1'=75.4mm，r2'=301.6mm $ ^2 L& I( C1 L1 l/ j$ C$ X( q, t+ M/ W
4 C7 W C. ~+ M8 x. q, u
两齿轮的标准中心距为 ! u0 E" t2 b1 F% s
2 J) A( b, q g, ]
a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm 3 {- i1 l: O" r
! f. P3 G% Z( |" i! q5 M 由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471 ( n8 |& z- L- a) q1 I
% l+ S3 x7 t* A" p0 n& g α'=20.8190 |
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发表于 2007-9-17 15:44:05
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