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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) _' g8 w6 P" ?( `. c+ c7 H
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。9 N# i& a3 |; \) G& x# L$ @
(1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
: k5 d. m, G4 f, T+ [& t+ I: w6 ?1 l: L9 F1 c, u
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;
: I8 q, Q. w2 W2 {$ _
$ F8 A# o) b0 U9 t3 \4 u& i2)选择两齿轮的变位系数; . A3 n6 \6 |6 y4 B% v* R7 @
+ j$ q" m/ I: W( ?0 j3 K! Y5 Q1 |3)计算两齿轮的几何尺寸;
' o" R+ w; [0 a
. Y7 Q4 F& }- b8 ^8 N1 s4)验算重合度及轮齿强度。 4 v7 A1 C. Z) i) t* u9 q$ D
" ^6 a+ F9 Y; O, u: e2 |7 d3 Z(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
1 _! y1 A \3 w1 d9 u- T) ~5 P5 N9 s
0 N2 O0 ?# f m2 B* c1 b7 G$ V1)计算啮合角α'
! S' q1 E6 W. J) E$ C! j* s( z/ {1 f* [, `2 Z
cosα'=(a/a')cosα # ]. R' R; b: s6 l5 t
# D5 y* K9 D' W5 Z8 H2)选择两齿轮的变位系数
! C. J3 n0 b+ ?% J W* m, x U9 ?; ^1 R
invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα & ^! }3 q: g) C9 N- ^% g* l
% O( `( F7 m4 d
x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα
$ g3 d% _0 c* v+ K- u+ v" `/ S# t& V+ v- I1 {
x1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin
- @6 S: x% `, U* O9 z( Y
& {: b# Z2 |/ T* s' J5 y- T3)计算两齿轮的几何尺寸
* l1 S d! t" {4 \5 p0 l/ E) @- ?- u- O. ?
4)验算重合度及轮齿强度 ) Z9 j" f4 Y& I, ?& c& d
: k) N( d4 z# H5 `# o' I(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: + ], w+ Z0 N: I/ H
; s: T: T1 Q: C' s+ ]
1)确定两齿轮的齿数
- p# ^' Q3 L" R" N+ \7 X' ^% `+ a7 @8 C+ e7 P& R- U! K5 @
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,
4 X, {" K" H% W* ?# P/ d' P, V) ^3 |# n$ K7 ^! [# B' e9 F
z2=iz1 取整数。 3 K6 v$ O2 K8 L
+ F8 t+ y7 @) S L思考题: ; z' i( _0 [) S
: ?& Z7 g5 F# K2 o" L- F: |! `
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? 5 c+ s2 E, H; B* r3 e
9 R: p' h# Q2 d* D
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?
$ b& Z5 ^' D( Q
$ l* O3 x- Y& j0 ? ) ^1 N/ ~$ V9 p0 S6 h# _8 O
1 U5 @% Y3 }0 ]
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?
6 W% P# u3 U( X8 k0 @4 X# r+ X. h' z/ @6 a9 I6 U& 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。
0 X- s. E0 ^. s! n7 K
: w# t8 y& }' t. o: B: r1)求被加工齿轮的齿数z1; . A* \/ w* J- S! F3 r. B
7 D+ j& W/ _# L3 _
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;
" ]: ]2 E' z v: j3 f* C' b+ A) a6 C j+ D) w K9 {! ~# ^
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'。 ' p, p3 S( r6 H2 S2 I6 d4 a. |
U, O7 S% `2 m* v1 i3 K
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 h( X3 d$ z5 C4 g& r8 O
+ Z& n) ~/ M/ M$ m r1ω1=V刀 而r1=mz1/2 0 C# `- P4 }( R9 S5 c' w- \( t
; J2 L" r+ m i- q2 ~( n
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15
2 k( Q" B9 ~+ m: j- k# v
/ K- {. }, D( a9 v: Y+ A (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 ' w+ A9 h6 r* E! |: D3 }
f Y. t7 ?" [ q xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2
- k0 d) F% ~6 E. e1 k4 O! P) k
) `* [$ @" w; u9 Y 故被加工齿轮的分度圆齿厚为 ' L! y# e4 k" I% D9 N) ~
" p, e" N, g$ E4 X0 f4 ~: ^1 Z s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
. [# k( C% x8 p1 I8 z
2 F& ~" m u9 _) T (3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知 3 a9 D, x; P+ s) W2 e
|9 E# i: @' X) ~4 R
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 : ?8 }: i0 U$ T' X e- s( ?
E/ v" E% A" w' K3 C r2'=4r1'
! y9 N% O' w" F0 @2 {: f9 ]# r: }0 d) o4 R2 V6 u. _) Z$ d
r1'+r2'=a'=377mm 1 ^* f0 M3 }+ x/ y2 A7 u- y
2 p$ Y. C+ U1 K+ w2 }. z 联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm , v# L: U( i0 H( q
+ t- e: m' S" g& _
两齿轮的标准中心距为
& y1 o8 s" x5 R: d6 }0 s) M2 y9 e
! i# i0 F0 l8 x* s a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm
) x) o* K* x6 k
+ y; ?, @9 ?( `" ?' |1 B 由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471 $ w% ]) V! N8 d& d" I0 h" F: T* h. a
7 n! k+ Z& z) a* Z, m0 K7 [' M, H
α'=20.8190 |
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