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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
$ Q! b) ]2 u% ~1 F( ? 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。
) Y: e( M: d1 A: | m- D9 d(1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为: 8 ?) @% j3 S4 K: q( F: n
7 y+ D0 j) O/ r) _; q) d& Q) 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; . n& f" O. |0 J# Z" U0 `/ A- D' P
" V& i1 t, u9 h0 w; A* d2)选择两齿轮的变位系数; , n/ A8 [9 d# K( ^
G* \4 [+ M' J# w& Q& j0 c }$ j3)计算两齿轮的几何尺寸;
! e6 v7 U% @5 w) n* A7 U
5 r% D7 z. y( ?: U2 U4)验算重合度及轮齿强度。
* l$ h' b* h. Q$ I9 O) g" J$ N% o- h# J! Z ?
(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: , U7 \& ~4 E$ J
0 T! V6 [$ O0 c* f7 e% H1 d
1)计算啮合角α' " b3 A; R5 e7 s- P8 S' Y
8 ^3 s& R @+ g0 x; ~ cosα'=(a/a')cosα % S h# E( ]' b* X' e
. X7 t% M. _4 j" M6 ]+ Q3 v2)选择两齿轮的变位系数
1 n8 [! ]5 P/ @8 l' A$ I. O. ], X# O% |. C+ B g$ H( ^
invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα ; K4 v8 A1 o" V" } f+ v; b$ u
6 d& w: V D6 D, l
x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα ' A w3 P* I0 }5 e
0 B/ h7 } b# v* |, Y8 P! Nx1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin
+ e, Y1 C: _5 V- k) Z
8 B: N6 t+ S6 A! p# a3)计算两齿轮的几何尺寸 : L+ p/ `" }! v2 E
# ~* p0 _. E q( }" V z2 U) n
4)验算重合度及轮齿强度 0 N+ \6 ]2 z" `; T2 p/ l
, V& Z) G# }6 J5 b(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: * y: B# R+ R, Z0 b/ v4 q
# y" j3 j w/ x- S 1)确定两齿轮的齿数
, D8 b+ g0 N+ x+ f$ N% I% B# S( o7 _" p1 U4 T5 \! f/ A4 ^
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, 6 r7 G) z; k F& z
2 y& @- z" n9 n6 [5 d2 u
z2=iz1 取整数。 * ?+ b) X( h/ L) ~9 n
; p7 S% m$ j: x' ^' T o" y# w
思考题:
2 M+ Z5 P$ ?! M% `* D5 ~# T. n6 \$ J1 |$ p
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?
1 ~ e. q' i! Y5 p6 L+ j6 W/ _
9 W5 D" ?9 k: @1 J1 p' o. f0 D2)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? & c+ Z; d3 a: w l y* y
$ w6 S# l Q2 o9 w8 l, e
/ y7 a+ I) P( R8 \. z I- s4 ?+ s* Q4 U. d. K/ N9 }& H! R
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? . q8 G& O8 o& }& m! l M( V
) g; |+ ^( K$ v* N3 g( [6 u) R* R
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。
; P. n" y& }( e7 L; g- N) [% C( {* e4 Y
: ^, ~7 e: `7 k9 H1)求被加工齿轮的齿数z1; * i( B4 _) D& \
9 c6 T/ b/ F& _: W5 g/ o9 v- [5 w2)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;
5 G1 }& D# Y9 F: L$ T8 B' h6 X& T# i) v2 E; T
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'。
4 p3 u. Q9 N3 a( Z
; y u, Z" {3 ]: V9 |9 v' k1 \+ Y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 " x# h Q. p4 u: P6 X K# w
. v$ n1 Y; S; E1 @, U/ W
r1ω1=V刀 而r1=mz1/2
" d) W* G; k" Q3 o
1 v6 ~# i: d' R3 G9 S# y 故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15 ( d2 ^7 o+ x' u7 {% A t
# F9 d) m; Q5 s
(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
; V) j3 K% x- |$ g m
% o/ n+ l5 \" A4 {& W* ^) [( J xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2 $ Z. Y& ] H2 }( D
0 s% ?6 M& N7 n+ X' G0 X 故被加工齿轮的分度圆齿厚为 . G9 L* ~; M! a+ w" \4 Q" r7 K6 e Q
0 U; w+ _: D+ {- s: u1 x s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
% e# N0 K+ }) \; n" m1 c& ^! }6 F& `2 S
(3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知
$ Y( ^7 _" w7 [7 F7 Q+ R) G( X5 N4 r$ B4 |/ B
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 Q. E0 L5 O1 e4 z7 g
1 u% I" P2 M' I. j. r
r2'=4r1' 7 r3 I! N* b& ~8 a1 [
& y. s0 Q! O* H4 M- ?# h3 R* _. [
r1'+r2'=a'=377mm ! a# V( Q; m/ ]& ]$ c/ O
3 C' ~5 B1 S' b& f& C- n R8 W& F
联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm . P2 R! L4 t$ E* i
0 n4 O/ p/ l7 [% U 两齿轮的标准中心距为
) G. j. P D6 T1 S1 F( e7 ]/ H9 r B8 A1 N
a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm $ K5 @+ X- w) e, t
- Q) S! V5 I3 A Q* X8 \2 U& Q6 L1 r 由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471
0 ]* A$ ~9 H! I2 l6 h! y6 I- x+ `" |* E/ L, D3 N( y& y3 |6 Z# F
α'=20.8190 |
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