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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# [8 t+ k% ]* O( C# Y
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。
]5 M3 ~( H9 M9 O; F(1)已知z1、z2、m、α、ha*和c*时,其设计步骤为: 4 D# Y- L7 e9 [- ?' a% X
. y1 K% r; Z( n+ b
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; $ u9 U) K; p: B# S& r6 P5 r
: Y) h, O, `: a0 C4 c
2)选择两齿轮的变位系数;
) F. ~2 x5 V4 B" x+ {5 R
0 c9 s% Z" {! }2 ~' q3 ~- v3)计算两齿轮的几何尺寸;
9 b2 L9 ?3 w% l, r2 C- k+ k3 l& K% `; ^+ N5 h( ~% W( g% e
4)验算重合度及轮齿强度。
0 @" H2 M& D" X& x, y" a% @$ g6 ~4 [! D1 ?
(2)已知z1、z2、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为:
# W& ^$ O; x$ ]( S& f' m0 X7 o
. i" s0 X1 W! ]1 I( `' U7 u; m1)计算啮合角α' $ i- t# y& r7 v0 c4 ]8 M; d
* z0 s* }; j) u9 v8 C cosα'=(a/a')cosα
) ]. I) `4 Y: ]% \7 H N' f8 g$ Y2 z/ j; V
2)选择两齿轮的变位系数
4 P6 H W9 ?) p% N6 q; {- }1 e6 w- x2 ?8 D2 x) n
invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα ( r4 p% v% @: M0 ~
( Q6 C3 ~! h( ?4 X0 R3 D3 Fx1+x2=(z1+z2)(invα'-invα)/2tgα
/ N+ W% Y& @8 v& j
; j& a9 Z3 ^: m% v: nx1≥ha*(zmin-z)/zmin,x2≥ha*(zmin-z)/zmin
* U' {/ A, F0 l9 u
* D R3 z$ l* K' Q1 b3)计算两齿轮的几何尺寸 7 d9 l7 C0 |7 D B' Z
3 _+ t/ J, m- c( ]; G' l
4)验算重合度及轮齿强度
- I; T! m% Y1 u# d/ q3 t& G5 T
8 D! s' i; ?+ F9 j+ U1 k(3)已知i、m、a'、α、ha*和c*时,其设计步骤为: - E, F# E6 w+ {
6 M6 s' x+ q8 B1 e) u& y8 `4 _
1)确定两齿轮的齿数 1 ]' d# P2 x g4 b7 O5 h0 M1 X
* E( { F5 d8 x0 ] t; y1 C2 l
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, $ m: y6 v$ J$ Y
$ A8 D. M" k; V# `4 _: \& ]( W
z2=iz1 取整数。
/ A) Z+ L7 _) v3 p
7 |( Z* Y$ Q9 }+ k思考题: . ~4 ]. M7 D# v2 ~ V/ W G& Z( K% S- i
% ]5 x0 ~2 C$ y! e+ H- x1)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? / |: G: X0 X. O0 [
- a6 X4 |$ {7 _- Y* ^/ z
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?
4 e9 o. O" z Z( T/ P4 k0 E
8 p) M8 x& } @' d# e8 V
1 R. r5 S% Y. R& J7 l) \: _3 i) `: |: \! @$ A
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? * J" X9 ^5 \5 n8 N E
0 O7 a! O/ d6 t+ _+ u$ h Y E N
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。 . C& {$ v. ?0 w6 z
# I2 `9 Q! d9 E/ N8 `$ Q1)求被加工齿轮的齿数z1;
- {* E1 U' ~1 n4 q Y9 c& V- s) S: z4 V0 I2 i$ M
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; I/ Z: p0 ^5 s5 w* \! S( X
0 `& G' I2 d( h5 q
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'。 . c/ r, p2 k3 k" f/ m# h
( V( E+ ]5 l* f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 6 Y( V5 J" {. d, L% k% k8 K3 }9 g) ? h
9 m- J' b' _- n4 E# p, `" K% b& P- T
r1ω1=V刀 而r1=mz1/2
; O" m7 z/ K3 K/ ]/ Q0 h$ x6 R" ~/ r
故得 z1=2V刀/mω1=2*375/(10*5)=15 o. T8 C# h# i! z
# l( G: w! j' u (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 * z7 @$ z6 u% }8 L
) [/ J5 N- j7 y& [& J xm=L-r1=77-75=2mm x=xm/m=2/10=0.2
& ?5 [. B; i. z, ?6 o- I0 i6 r! H! ?8 l4 X" D3 K T- M
故被加工齿轮的分度圆齿厚为
; l8 \. \: Y. W/ s, j& s( }5 W- q. x. R1 P3 T1 f% V
s=(π/2 + 2xtgα)m=(π/2 + 2*0.2*tg200)*10=17.164mm
/ i! F+ Y8 [$ _: N |9 k, o
4 w' [, `& Q8 \9 ~9 p' M (3)由两齿轮的传动比i12和实际中心距a'可知
/ B. ?# T5 {# b d5 v K' _' }2 p1 J: J1 M' I% m
z2=i12z1=4*15=60 i12=ω1/ω2=r2'/r1'=4 4 `* {' w- `; u5 ?
% y+ a+ p) D3 j! H r2'=4r1'
6 L5 a- `- ^- O! U" T$ ~, U: ]
$ |+ \) o0 ~* O; b, P- v% r, f- \' c r1'+r2'=a'=377mm
4 A3 H% D) W& Y: K. X: `6 m
" b! f8 c2 C. l( P& _, \% @ 联立求解上面可得r1'=75.4mm,r2'=301.6mm
& v0 Y8 o" N/ P3 E" G( l O; t/ s. j, s, x
两齿轮的标准中心距为 0 f; P* X$ X- S7 C
! T- t3 _+ I* s# z4 Q a=m(z1+z2)/2=10*(15+60)/2=375mm ) h3 c ^9 u6 I, @9 L9 d, j
* [0 \2 \* A; @1 l+ u3 V
由cosα'=acosα/a'=375cos200/377=0.93471 8 d. U8 o! u% r( j$ y& A5 G
6 t8 X) I9 |. d! v+ C- O
α'=20.8190 |
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