机械原理实验报告齿轮传动

机械原理实验

齿轮传动机构

一.实验目的

1. 掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。

2. 了解齿轮传动的构成，认识其组成原件。

3. 掌握齿轮传动比的计算方法。

4. 掌握齿轮的相关几何参数的计算。

5. 训练动手能力，培养综合设计的能力。

二.实验仪器

三.实验原理

（一）齿轮参数

（二）传动比计算

1、一对齿轮的传动比:

传动比大小:

i12= 3 1/ 3 2 =Z2/Z1

转向外啮合转向相反 取“-”号 内啮合转向相同 取“ +”号

对于圆柱齿轮传动，从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式 中表示即：

i12= ± z2/z1

其中"+"号表示主从动轮转向相同，用于内啮合； "-"号表示主从动 轮转向相反，用于外啮合；对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动，由于主从 动轮运动不在同一平面内，因此不能用"±"号法确定，圆锥齿轮传动、 蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。

对于齿轮齿条传动，若3 1表示齿轮1角速度，di 表示齿轮1分度圆 直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系： V2=d13 1/2

定轴齿轮系传动比，在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮合齿 轮传动的连乘积，也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数 的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。 设定轴齿轮系首轮为 1

齿顶高励

分度恻

齿帳

盘

曲」ji 高儿

艮根高內I

轮、末轮为K轮，定轴齿轮系传动比公式为：i=n 1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=（-1）M 所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积

式中："1"表示首轮，"K"表示末轮，m

表示轮系中外啮合齿轮的对数。当m为奇数时传动比为负，表示首末

轮转向相反；当m为偶数时传动比为负，表示首末轮转向相同。注意：中介轮（惰轮）不影响传动比的大小，但改变了从动轮的转向。四.实验分析

（一）齿轮参数的计算

一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm压力角"=20°,

中心距a=350mm传动比i12=1.8，求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。

a — ().5zr?(zj + z2) = 35() = z2/=1.8

Zj = 50 z2= 90

d、—= 5 x 50 = 250nun d. —1= 5 x90 = 450mm

= £ + 2h：m= 250 + 2x1x5 = 260mm

Aq = —450 + 2x1x5 —460 mm

边i 一£ costr = 250 x cos20° = 234.92mm d hl—d》cos or = 450 x cos 20°二422.86mm

/]=&]= 5> =引=O.S^nfi= 0-5x3.14 x 5= 7.85nim

(二)传动比的计算

如图所示齿轮系，蜗杆的头数z1=1，右旋；蜗轮的齿数z2=26。一对圆锥齿轮z3=20，z4=21。一对圆柱齿轮z5=21，z6=28.

(三)齿轮传动优缺点分析

优点包括：

1瞬时传动比恒定，工作平稳性较高；

2采用非圆齿轮，瞬时传动比可按所需变化规律设计。

3传动比变化范围大，适用于减速或增速传动。

4齿轮的圆周速度范围大。

5传递功率范围大，承载能力高。

6传动效率高，特别是精度较高的圆柱齿副。

7结构紧凑，如使用行星传动、少齿差传动，或谐波齿轮传动，

可使部件更为缩小，成为同轴线传动；

8维护简便。

缺点包括：

1运转中振动、冲击和噪声，并产生动载荷；

2无过载保护作用；

3要求齿轮的切齿精度较高或具有特殊齿形时，需要高精度机床、特殊刀具和测量仪器来保证，制造工艺复杂，成本较高

(四)齿轮系作用

齿轮系的应用十分广泛，主要有以下几个方面：

1实现相距较远的传动

当两轴中心距较大时，若仅用一对齿轮传动，两齿轮的尺寸较大，结构很不紧凑。若改用定轴轮系传动，则缩小传动装置所占空间。

2获得大传动比

K-H-V型行星齿轮传动，用很少的齿轮可以达到很大的传动比；

3实现变速换向和分路传动

所谓变速和换向，是指主动轴转速不变时，利用轮系使从动轴获得多种工作速度，并能方便地在传动过程中改变速度的方向，以适应工件条件的变化。

（四）实验感想

1.通过对齿轮系的搭建，培养了我们的动手能力。

2.了解了齿轮的各个参数，学会了齿轮参数的计算。

3.学会了齿轮系传动比的计算方法。

4.培养了我们的小组协作能力。