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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 P& `; p# Y2 V+ R a3 h; z5 r3 J Z 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。6 v: q$ p% i& k* @% R8 L2 m6 R
(1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为: , H% m5 B7 J" q; X. t
$ h8 \! E2 F% i2 d" I1 }5 F
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;
8 T: d7 K+ Q& b# w6 p3 G4 J
9 Y# B8 V: J* k2)选择两齿轮的变位系数; " |% o/ }- y9 n; N2 x
; O. p4 q& n) M3)计算两齿轮的几何尺寸; 1 p: Z# i* o: F- w j
5 w$ @; U1 m( F. D# P% x1 r- ]3 v& M4)验算重合度及轮齿强度。
) s+ C9 s( k" g! G. \$ `: \& W; [9 ?
(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
* O2 R' u# p( e
+ j' T1 S7 ^; E+ ^' e$ B1)计算啮合角α'
$ |; S4 [9 }# b/ W+ U- G5 w6 m' v! ?& C5 A: }! r1 F* y. U
cosα'=(a/a')cosα
* [: ]( I. u8 n& J
3 `# d5 E: Y# Q2)选择两齿轮的变位系数 : r9 A- M+ c% _7 X# @
. R- V- a Q0 }2 T9 V z! Rinvα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα
: m! [8 P# i$ R: w
& Y1 t L& L+ a9 z7 ?/ L& m4 @$ ?x1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα - u% b; Z" F0 {' g
* ?& A. ^; F P- S% s, px1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin
2 U7 y3 ?# O. E" V! E* m5 Z! W4 _( a- v) @5 Z$ y/ ^# O& ?
3)计算两齿轮的几何尺寸 6 \$ I& E" j3 u" f, @
! \2 v0 q& |/ J" x3 Y: C+ Y9 z
4)验算重合度及轮齿强度
- p: z& P7 X A5 o. n
4 t& Y; A. o O(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
+ j0 j6 I$ Z) P6 B* _6 J/ y+ t7 m2 U( z) x, f
1)确定两齿轮的齿数 0 K( q; d& K8 s0 Y1 w. l6 d4 y
: V) `7 p' z" b8 @
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, : ]: K+ H; S4 ?. o
0 _; J+ T+ d7 G. [2 Z z2=iz1 取整数。 2 b% V0 h0 f! i. l
8 S! W) p T2 |, `3 K6 A" ^思考题: + N: n3 k& n. V) l
9 a. y( ^3 L# K$ z' e3 `7 _, ]
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?
2 d& t. f2 q$ Q
' e& L6 f! F0 W2)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?
7 n0 S2 }# B4 h( i
+ ?+ e- {: a, O/ Y: ^% S
* h: t7 _/ u8 q/ A
4 z4 h* B; ?% R5 y0 F6 r3)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? * Q. v1 T) O( G4 z7 J# M$ { S2 A
. v: Y% p% u0 O C6 e, D1 D
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。
# v. Z! Y& W+ O
& \2 V$ J4 i) }; t4 i1)求被加工齿轮的齿数z1; + w' Y$ E F/ @" t# @, A
7 W9 b! v1 O" K. s$ h2)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; 6 J7 k; U, B2 J6 m" k8 ]4 k
% i: O" P) \+ Y0 s" Y. m5 G* 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'。 " w$ _/ k! X m( ^9 F8 e2 ]' q) J# Z
4 b V! x* j( G
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 7 q( o% v7 y. ]! l. _' f* G
2 [ ^/ @% v1 ?# B; ^4 z$ s6 ~ j
r1ω1=V刀 而r1=mz1/2 6 ?* X" Z7 G/ ?" e: M: z
/ O+ _6 @7 \8 K4 V9 N 故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15 8 O& J- W( j p! T& Z& [
# E7 w- ], m; b9 \+ L& D
(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 0 c U9 S( m) V2 v5 x J) L* z
8 y ]& Z( O Q% t' Q Z xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2
% k0 @* ^# }$ V& Q! c3 @. Z6 j$ V i$ E
故被加工齿轮的分度圆齿厚为 / }8 ?& o( n M) x( t# e
. c) g$ K/ e% K. u) h# t
s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
( P) @5 }/ K7 a2 `6 }. s
5 \& b- b0 \: U- w: y! p# x (3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知 1 F! r/ s& x) E6 B6 m
: {; G" v8 r. p0 f' q0 k1 L m/ Q& m
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4
$ a3 e0 a% L! \& Z) v' g3 f5 z' A: d5 Y, h) L
r2'=4r1' - l" I4 f$ z& N. p
8 r1 i6 ~& G; [
r1'+r2'=a'=377mm 7 I6 u K* @7 ^
& G0 F7 y2 v: Z" o% c% h; X4 H 联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm 7 E2 f0 P; @) u% V( c; f& l% C
5 i4 I, F* q$ x t6 |& ?3 a; O 两齿轮的标准中心距为
9 n* l8 U1 P# _- A0 j# q# e/ y
a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm
! u% A, L* n6 `$ O! S' k1 @- @, o" j2 F8 c! S' r
由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471
& v2 h& L2 I' ]! a+ g8 E
% r# P' t' C4 j2 k) c α'=20.8190 |
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