机械原理大作业2-齿轮机构分析
中国矿业大学机械原理 (齿轮机构及其设计)
左旋的斜齿轮
mt mn cos
cat can cos
(5) 基圆柱面上的螺旋角与分度圆 上的螺旋角
右旋的斜齿轮 图8.26 斜齿圆柱齿轮的三维图
tan b (db / d ) tan cost tan (8.31)
(6) 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件 一对斜齿圆柱齿轮的模数、压力角与螺旋角之关系为
铣刀号 1
2
3
4
5
6
7
8
齿数范围 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 ≥135
8.7.2 展成法 展成法是利用一对齿轮相啮合传动时,其共轭齿廓互为包络线的原
理来切制轮齿的。
(1) 用齿轮型刀具加工轮齿的原理 齿轮型刀具是具有刀刃的外
齿轮,加工时与轮坯相当于两个 齿轮啮合传动。
8.9 斜齿圆柱齿轮传动
8.9.1 斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理
斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成如图8.25 所示。
在图8.25中,发生面与基圆柱
相切,发生线与轴线成b角 。
发生线
当角b=0时,形成直齿圆柱
b
齿轮的齿廓曲面。
rb
基圆柱
渐开线
右旋螺旋面 图8.25 右旋螺旋面的形成原理图
图8.26 斜齿圆柱齿轮的三维图
(6) 用滚刀加工轮齿的录像 图8.19F01 滚刀加工齿轮
齿轮机械原理
齿轮还被应用于各种仪器仪表 、家用电器等领域中。
02 齿轮传动基本原理
啮合传动原理
齿轮啮合基本定律
两齿轮在传动过程中,其节圆必 须保持相切,并且滚动方向相反,
以满足连续传动的条件。
啮合角与压力角
啮合角是两齿轮节圆切线间的夹角, 压力角则是齿轮齿廓上某点的法线 与该点速度方向所夹的锐角。
齿廓啮合基本定律
06 齿轮传动技术发展趋势与 挑战
新型传动技术介绍
谐波齿轮传动
利用柔性齿轮产生可控的弹性变 形波,通过与刚性齿轮的啮合传 递动力,具有高精度、高扭矩、
高效率等特点。
磁力齿轮传动
利用磁场力实现非接触式动力传 递,可避免传统齿轮传动的磨损、 润滑等问题,适用于高速、高精
度等场合。
塑料齿轮传动
采用工程塑料制造齿轮,具有重 量轻、噪音低、自润滑等优点, 适用于家用电器、仪器仪表等领
障。
加强日常巡检
保持齿轮传动系统周围环境清洁, 防止灰尘、金属屑等污染物进入齿 轮箱内部,影响传动性能和寿命。
做好清洁工作
对齿轮传动系统的基本信息、维修 记录和运行状态等进行详细记录, 为故障分析和预防性维护提供依据。
维修案例分享与经验总结
01 02
案例一
某型齿轮箱齿面严重磨损故障处理。通过拆解检查发现齿面磨损严重, 采用激光熔覆技术对齿面进行修复,恢复其几何尺寸和表面硬度,使齿 轮箱恢复正常运行。
《齿轮机械原理》
齿轮机械原理大全
齿轮机械原理是机械工程中的重要分支,该领域涵盖了很多基本的原理和概念,这些原理和概念在机械设计中具有重要的作用。本文将介绍齿轮机械原理的基础知识和相关的概念。
一、齿轮的基础知识
1.齿轮的种类
齿轮是机械传动系统中的一种常用的元件,按照齿轮的齿形和结构,齿轮可以
分为以下几种:
•直齿轮:齿面平行于齿轴线的齿轮。
•斜齿轮:齿面倾斜于齿轴线的齿轮。
•渐开线齿轮:具有渐进曲线齿形的齿轮。
•圆弧齿轮:齿面以圆弧形式切削出来的齿轮。
•螺旋齿轮:齿面成螺旋形。
2.齿轮的组成部分
齿轮由齿轮齿面、齿顶、齿根和齿侧组成。其中齿面是齿轮传递动力的关键部分,齿根是齿面和背面之间的过渡部分,而齿顶和齿根之间的部分称为齿侧。
3.齿轮的基本参数
齿轮的基本参数包括齿数、模数、直径、压力角和法向模数。其中齿数是指齿
轮齿面上的齿的数量,模数是指齿轮齿面上的齿的模厚度,直径是齿轮的直径大小,压力角是齿轮齿面与切线之间的夹角,法向模数是齿轮齿面与法线夹角的一个参数。这些参数在齿轮设计中都有着重要的作用。
二、齿轮传动原理
1.齿轮传动的基本原理
齿轮传动是通过齿轮的互相咬合和旋转,来实现机械传动的一种方式。在齿轮
传动中,驱动齿轮传递动力给被动齿轮,从而驱动被动齿轮旋转。齿轮传动具有传递动力可靠、传动效率高等优点。
2.齿轮传动的几种组合方式
齿轮传动的常见组合方式包括平行轴齿轮传动、交轴齿轮传动和斜齿轮传动。
平行轴齿轮传动是指两个齿轮轴线平行,交轴齿轮传动是指两个齿轮轴线相交,而斜齿轮传动是指两个齿轮轴线不平行,每个齿轮的齿面呈斜线形。
机械原理复习题第2章机构的结构分析
K
L F M
I C J
D
B A
E
c)
题2-16图
• c) 分析:该机构存在重复结构部分,故存 在虚约束。实际上,从传递运动的独立性 来看,有机构ABCDE就可以了,而其余部 分为重复部分,则引入了虚约束。 • F=3n-(2pL+pH)=3×5-(2×7+0)=1 • 或F=3n-(2pL+pH-p')-F′ • =3×11-(2×17+0-2)-0=1
2
C 3
A B
题答图
4
题6图
• 例题7: 计算图示机构的自由度。如有复 合铰链、局部自由度、虚约束,请说明 在何处。
E
1 A C D H G 6 A 2
B B C
7
E
4
G
B F 题7图
F
3 5
答图
D
• 解: B处有局部自由度,除去局部自由度, H和G处算一个运动副。如图所示。 • F=3n-(2pL+pH) • =3×6-(2×8+1) • =1
• 机构的结构分析 • 2-11. 图示为一简易冲床的初拟设计方 案。设计者的思路是:动力由齿轮1输 入,使轴A连续回转;而固装在轴A上 的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头 4上下运动,以达到冲压的目的。试绘 出其机构运动简图(各尺寸由图上量 取),分析是否能实现设计意图,并提 出修改方案(要求用机构示意图表示出 来)。
机械原理齿轮机构及设计
的曲率中心, NK为K点处的曲
率半径。
4) 基圆以内没有渐开线。
A
qK
rb
vK
K 发生线
N
来自百度文库
5) 渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。
A
K1 K2
∞
A1 θ 1 rb1 N1
其中:q1= q2
A2
θ 2rb1 ON1 1
N2
O1
rb2
O2
N
∞
6) 同一基圆上任意两条渐开线间的法向距离相等。
任一点K啮合时,过啮合点作其公法线,
该公法线与两齿轮连心线交于点P,则此
时两齿轮的传动比等于两轮回转中心到P
点距离的反比,
两齿轮的相对瞬心
O1
ω1
O1P′
O1P
K′
P′
K
P
O2P′ O2P
即
i12=
w1 w2
= O2P O1P
ω2 O2
狭义齿廓啮合基本定律:若欲
使传动比为定值,则该对齿廓不论
在哪一点啮合,过啮合点所作公法
2. 相交轴之间传递运动 ——圆锥齿轮机构
特点:轮齿沿圆锥母线 排列于截锥表面,是相 交轴齿轮传动的基本形 式。
直齿圆锥齿轮机构
斜齿圆锥齿轮机构
3. 交错轴之间传递运动 (1)交错轴斜齿圆柱齿轮机构
机械原理答案
第二章 平面机构的结构分析
题2-1 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a)
2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件,但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故 3=n 3=l p 1=h p
原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图。
分析:因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
在适当位置上添加一个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引入2个约束),如图2-1(b )(c )所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d )所示。
题2-2 图a 所示为一小型压力机。图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
机械原理第2、3、4、6章课后答案西北工业大学(第七版)
第二章 机构的结构分析
题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-11a)
2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件,但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故 3=n 3=l p 1=h p
01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F
原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图。
分析:因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。
题2-11
讨论:增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引入2个约束),如图2-1(b )(c )所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d )所示。
题2-12 图a 所示为一小型压力机。图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度。
机械原理知识点总结齿轮
机械原理知识点总结齿轮
一、齿轮的基本概念
齿轮是一种常用的传动装置,用于将旋转运动传递给另一个轴或者改变旋转运动的速度和方向。齿轮主要由轮毂、齿圈和齿等组成。其中,轮毂是齿轮的主体部分,齿圈是由一圈齿组成的部分,齿是齿轮的牙部。齿轮通过齿面的啮合来实现传动和转速的改变。
二、齿轮的分类
齿轮根据其结构和用途可以分为很多种类,主要包括直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆齿轮等。其中,直齿轮是最常见的一种齿轮,它适用于传递旋转运动和改变其速度和方向;斜齿轮则可以传递大功率、大转矩和高速比的旋转运动,常用于车床、机床、轮船等设备;锥齿轮主要用于两轴的交叉传动,通过锥齿轮的啮合实现两轴的传动和角度的改变;蜗杆齿轮适用于大功率、小转速比的传动,常用于机床和起重机等场合。
三、齿轮传动的原理
1. 齿轮的啮合
齿轮传动的基本原理是依靠齿轮的啮合来传递旋转运动。当两个齿轮啮合时,它们之间会产生一定的压力和摩擦力,这样既可以传递力矩,又能够实现速度的改变。
2. 齿轮传动的速比和功比
齿轮传动的速比是指两个齿轮的转速之比,一般用n表示。速比n = n1/n2,n1为驱动轮的转速,n2为被动轮的转速。功比则是指两个齿轮的磨擦力之比。
3. 齿轮传动的有效传动比
齿轮传动的有效传动比是指每个齿轮互相啮合的有效传动比,一般用i表示。有效传动比i = (z1*z2)/ (z1+z2),其中z1和z2分别为两个齿轮的齿数。
四、齿轮传动的优缺点
1. 优点
(1)齿轮传动的传动效率高,一般为95%以上;
(2)齿轮传动的传动比范围大,能够满足不同转速要求;
机械原理——第2章 机构的的组成及结构分析
典型Ⅱ级组:
2)n=4 (PL=6)称为Ⅲ级组,有以下三种 类型:
结构特点:其中一个构件有三个运动副。
3)IV级组。 结构特点:有两个三副杆,且 4 个构件构成四 边形结构。
举例:
2 1 8 3 4 5 6
7
结论:将两个基本杆组依次连接于机架和原动
件上,构成了该八杆机构。
任何一个平面机构都可以认为是若干个基本杆
B
1
2
E
3 8
7
A
可以证明:F点的轨迹为一直线。
2 )两构件构成多个移动副, 且导路平行。
两构件构成多个转动副, 且同轴。
两构件构成高副,两处接触,且法线重合。 如等宽凸轮
W
注意: 法线不重合时, 变成实际约束!
相当于转动副
相当于移动副
⑥计算图示两种滚子凸轮机构的自由度。
解:n= 3, PL= 3, PH=1 F=3n - 2PL - PH =3×3 -2×3 -1 =2 对于右边的机构,有: F=3×2 -2×2 -1=1
如平行四边形机构,火车轮 椭圆仪等。
2)运动时,两构件上的两点 距离始终不变,此时用两个转 动副构件来连接这两个点, 则会引入虚约束。
3 )对运动不起作用的对 称部分。如多个行星轮。
注意:各种出现虚约束的场合都是有条件的 ! 虚约束的作用:
①改善构件的受力情况,如多个行星轮。
机械原理典型例题(第二章机构分析)10-13
2011.9
例1:试绘制图示偏心回转油泵机构的运动简图。图中偏心轮 :试绘制图示偏心回转油泵机构的运动简图。 1 绕固定轴心A转动,外环2上的叶片在可绕轴心 C 转动的圆 转动, 中滑动。当偏心轮连续转动时,将低压油由右端吸入, 柱 3 中滑动。当偏心轮连续转动时,将低压油由右端吸入, 高压油从左端排出。 高压油从左端排出。
计算图示机构的自由度,作出仅含低副的替代机构, 例7: 计算图示机构的自由度,作出仅含低副的替代机构,并 进行机构组成分析,确定杆组和机构的级别。 进行机构组成分析,确定杆组和机构的级别。
解: ①计算机构的自由度 F 处为复合铰链, 处为复合铰链, G 处为局部自由度,则 处为局部自由度, n = 7, pl = 9, ph = 2 F = 3n - 2 pl - ph = 3×7-2×9-2 = 1 × - × - ②高副低代 用附加杆 DB 和 GK 及转动副 B 和 D 、G 和 K 来代替两高副,代 来代替两高副, 换后的机构为仅含低副的机构。 换后的机构为仅含低副的机构。此 时,n = 9, pl = 13, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×9-2×13-0 = 1 × - × - 该机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ 该机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ杆 组与原动件组成,故机构为Ⅲ 组与原动件组成,故机构为Ⅲ级机 构。
齿轮机械原理大全
o
分度圆 齿顶圆 基圆 齿根圆
2、直齿圆柱齿轮的根本参数 1〕齿数 在齿轮的整圆周上轮齿总数,用z表示,显然z应为整数。
齿轮的齿数是根据设计需要确定的,如:传动比、中心距要求、 接触强度等。
2〕模数m
分度圆的周长为: d zp 分度圆直径为:
定义模数 m p 或 pm
∴d=mz 单位:mm ; m标准化。
二.渐开线齿廓满足齿廓啮合根本定律
图示为基圆半径分别为rb1和rb2的一 线齿廓在K点接触啮合。主动轮角速度 从动轮角速度为ω2,转向如下图。过 作两廓线的公法线。根据渐开线的特性 ,nn法线必同时与两基圆相切,切点分 N1和N2,且与连心线交于P点。
假如两齿廓连续接触啮合至K´点 ,过K´点 再作两齿廓的公法线,仍然切于两基圆,并 与连心线仍然交于P点。因为两基圆为定圆, 它们的内公切线在同一方向只有一条,所以 无论两齿廓在何处接触,过接触点的公法线 均与连心线交于同一点P。这就说明 渐开线齿廓啮合满足定传动比传动。
(7).全齿高:齿顶圆与齿根圆之间的径向间隔 ,其长度用h表示,且h=
(8).齿厚:每个轮齿在某一个圆上的圆周弧长。不同圆周上的齿厚不同,在半径
]为rk的圆上,齿厚用sk表示;在半径为r的分度圆上,齿厚用s表示
(9).齿槽宽:相邻两个齿间在某一个圆上的齿槽的圆周弧长。不同圆周上的齿槽宽
(不10同).,齿在距半(〔径为或r称k的周圆上节,〕齿:相槽邻宽用两e个k表轮示齿;在同半侧径齿为廓r的之分间度在圆上某,一齿个槽圆宽上用e对表应示 圆周弧长。不同圆周上的齿距不同,在半径为rk的圆上,齿距用pk表示 p(k1=1s).k法+e向k;齿在距半:相径邻为两r个的轮分齿度同圆侧上齿,廓齿之距间用在p表法示线,方同向样上p的=s间+e隔。,假设为 则用有pns表=e示=p。/2由。渐开线特性可知:pn=pb〔基圆齿距〕。
齿轮齿条传动原理图
齿轮齿条传动原理图
请注意,下文的描述中不能使用与标题相同的文字。
齿轮齿条传动是一种常见的机械传动方式,其原理图如下所示:
1. 齿轮:齿轮是由啮合的齿来传递力和运动的机械元件。它通常由圆盘状的轮毂和沿轮毂周边均匀分布的齿组成。齿轮通常被用来改变旋转速度和转矩。
2. 齿条:齿条是一种具有长条形的直线齿面结构。它的一侧为齿,与齿轮的齿相啮合,另一侧平滑。齿条通常被用来将旋转运动转换为直线运动。
3. 传动原理:当齿轮和齿条啮合时,齿轮的旋转运动通过齿的接触来传递给齿条,使之产生直线运动。相反地,齿条的直线运动也可以通过啮合的齿传递给齿轮,使之旋转。这种传动方式既可以使齿轮改变速度和转矩,也可以使齿条将旋转运动转换为直线运动。
需要注意的是,齿轮齿条传动具有精确的啮合配合要求,齿轮和齿条之间的齿形必须互相匹配,以确保传动的平稳和高效。齿轮齿条传动广泛应用于各种机械设备中,例如机床、自动化工作台、汽车传动等。
机械原理02(本)- 机构的结构分析
▲
2.按结构特点对机构进行分类 按结构特点对机构进行分类 不同的机构都有各自的特点, 不同的机构都有各自的特点,把各种机构 按结构加以分类, 按结构加以分类,其目的是按其分类建立运 动分析和动力分析的一般方法。 动分析和动力分析的一般方法。 3.绘制机构运动简图 绘制机构运动简图 目的是为运动分析和动力分析作准备。 目的是为运动分析和动力分析作准备。 4.研究机构的组成原理 研究机构的组成原理
机构自由度数= 机构自由度数=原动件数
几点结论 • 1)若机构自由度F≤0,则机构不能动; 若机构自由度F ,则机构不能动; 若机构自由度 n = 2 P l= 3 F = 源自文库×2 – 2×3= 0 桁架) (桁架) n = 3 P l= 5
1
3
2 4
F = 3 ×3 – 2 ×5 = - 1 超静定桁架) (超静定桁架)
2)常见运动副符号的表示: 国标 )常见运动副符号的表示 国标GB4460-84 -
页表2—1。 详见教材 P13页表 页表 。
常用运动副的符号 运动副 名称 运动副符号 两运动构件构成的运动副 2 转 动 副 1 2 移 动 副 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 两构件之一为固定时的运动副 2 1 2 2
第二章 机构的结构分析
▲
§2-1 研究机构结构的目的 本章包含的内容及相应的研究目的: 本章包含的内容及相应的研究目的 1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件 研究机构的组成及其具有确定运动的条件 目的是弄清机构包含哪几个部分, 目的是弄清机构包含哪几个部分,各部分 如何相联? 如何相联?以及怎样的结构才能保证具有确 定的相对运动? 定的相对运动?这对于设计新的机构显得尤 其重要。 其重要。
机械原理习题及答案 (2)
第二章 平面机构的结构分析
2-1 绘制图示机构的运动简图。
2-3 计算图示机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
解:
(a) C 处为复合铰链。7,n =p h =0,p l =10。
自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(b) B 处为局部自由度,应消除。3n =, p h =2,p l =2
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。 (c) B 、D 处为局部自由度,应消除。3n =, p h =2,p l =2。
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(d) CH 或DG 、J 处为虚约束,B 处为局部自由度,应消除。6n =,p h =1,p l =8。
自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(e) 由于采用对称结构,其中一边的双联齿轮构成虚约束,在连接的轴颈处,外壳与支架处的连接构
成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。其中的一边为复合铰链。其中4n =,p h =2,p l =4。
自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。 (f) 其中,8n =,p h =0,p l =11。
自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。 (g) ① 当未刹车时,6n =,p h =0,p l =8,刹车机构自由度为
② 当闸瓦之一刹紧车轮时,5n =,p h =0,p l =7,刹车机构自由度为
机械原理—齿轮传动PPT课件
i12
rb 2 rb1
r2' r1'
1 2
机械原理—齿轮机构
啮合特性 1.中心距的可分离性;
i12
rb 2 rb1
中心距变化后,C点随之变化,但 rb1、rb2 不
变,即中心距不变。有利于加工、安装和使用。
机械原理—齿轮机构
2.接触点的轨迹是直线─啮合线;
3.作用力的方向始终沿啮合线; 4.中心距变动,啮合线变化; 5.存在相对滑动,导致摩擦磨损。
弧AB KB
机械原理—齿轮机构
K
2. B 是渐开线K点处的曲率中心,BK 是曲率半径; A 处的曲率半径为0 KB 为渐开线在K点的法线,并与基圆相切
机械原理—齿轮机构
3.渐开线的形状取决于基圆的大小 rb↑→∞,渐开线→直线;
机械原理—齿轮机构
4. 基圆内无渐开线
机械原理—齿轮机构
问题1:G1、G3为同一基圆上所生成的两条同向渐
机械原理—齿轮机构
C点:相对速度瞬心(三心定理)
vc1 vc2
1 O1C 2 O2C
i12
ω1 ω2
O2C O1C
const
C点:啮合节点,简称节点 27p
机械原理—齿轮机构
齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点,速比恒定。 节圆:由节点决定的圆 共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
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机械原理大作业2-齿轮机构分析
Harbin Institute of Technology
机械原理大作业三
题目:齿轮传动设计
院系:机电工程学院
班级:
姓名:
学号:
哈尔滨工业大学
1、设计题目
如图所示机械传动系统,运动由电动机1输入,经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速,据下表中的原始数据,设计该传动系统。
2、传动比的分配计算
电动机转速n=745r/min,输出转速n1=23 r/min,n2=29 r/min,n3=35 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4.5,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4.5。
根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为
i1=n/n1=745/35=21.286,
i2=n/n2=745/29=25.690,
i3=n/n3=745/23=32.391,
传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传动的传动比为i pmax=2.8,滑移齿轮的传动比为i v1, i v2 和i v3, 定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比
i1= i pmax*i v1*i f,
i2= i pmax*i v2*i f,
i3= i pmax*i v3*i f,
令i v3=i vmax=4.5,则可得定轴齿轮传动部分的传动比i f=i3/(i pmax*i vmax)= 32.391/(2.8*4.5)= 2.571,
滑移齿轮传动的传动比
i v1 =i1/(i pmax*i vmax) =21.286/(2.8*2.571)= 2.957
i v2 =i2/(i pmax*i vmax) =25.690/(2.8*2.571)= 3.569
定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为
id=3√i f= 3√2.571 =1.370 小于等于 i pmax = 4
3、设定齿轮齿数及基本参数
根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z5 = 13,z6 = 38,z7 = 11,z8 =39,z9 = 9,z10 =40。它们的齿顶高系数h a* = 1,径向间隙系数c* = 0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’= 51mm。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z11=z13=14,z12=z14=19。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’=51mm。
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮,其齿数:z15=17,z16=24。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.2,分度圆压力角α=20°。
4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度
号
1 齿数
齿
轮5
z513 齿
轮6
z638
模数 m 2
压力角α 20°
齿顶高系数h a* 1
顶隙系数c*0.25
标准中心距 a a = m* (z5+z6)/2 = 51 实际中心距 a’51
啮合角α’α’=arccos(a*cosα/a’) = 20°
变位系
数
齿
轮5
X50.700 齿
轮6
X6-0.700
齿
轮6
h f6 h f6 = m*h a*-x6+c*= 3.900mm
分度圆直径
齿
轮5
d5d5= z5*m = 26.000mm 齿
轮6
d6 d6 = z6*m = 76.000mm
齿顶圆直径
齿
轮5
d a5d a5 = d5+ 2*h a5 = 32.800mm 齿
轮6
d a6d a6= d6+ 2*h a6 = 77.200mm
齿根圆直径
齿
轮5
d f5d f5= d5 - 2*hf5 = 23.800mm 齿
轮6
d f6 d f6= d6- 2*hf6 = 68.200mm
齿顶圆
齿
轮5
αa5
αa5 = arccos(d5*cosα/d a5)=
41.851°
项目代
号
计算公式及计算结果
1 齿数
齿
轮7
z711 齿
轮8
z839
模数m 2
压力角α 20°
齿顶高系数h a* 1
顶隙系数c*0.25
标准中心距 a a = m* (z7+z8)/2 = 50 实际中心距 a’51
啮合角α’α’=arccos(a*cosα/a’) =
22.888°
变位系
齿
轮7
x70.400
轮8
齿根高
齿
轮7
h f7 h f7= m*h a*-x7+c*= 1.700mm 齿
轮8
h f8 h f8= m*h a*-x8+c*= 2.229mm
分度圆直径
齿
轮7
d7d7= z7*m = 22.000mm 齿
轮8
d8 d8 = z8*m = 78.000mm
齿顶圆直径
齿
轮7
d a7d a7 = d7+ 2*h a7 = 27.459mm 齿
轮8
d a8d a8= d8+ 2*h a8 = 82.400mm
齿根圆直径
齿
轮7
d f7d f7= d7- 2*hf7 = 18.600mm
齿
= - = 73.541mm