活塞式油泵机构的设计和运动分析5组共31页文档

`活塞式油泵机构的设计和运动分析

1、题目及原始数据

题目：活塞式油泵机构的设计和运动分析 机构示意图：

机构说明：该机构由齿轮1动齿轮2，在齿轮2上固连有凸轮，推动从动杆抽油运动。 原始数据： 齿轮参数:压力角α=20°，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，从动杆运动规律，推程和回程均

为余弦运动。

2、设计原理

及方法

2.1渐开线圆柱齿轮机构的

设计原理及方法：

（1）按给定的实际中心距

a'计算啮合角

方案号

一

齿轮1转速n 1 r/min 300 齿数z 1 13 齿数z 2 40 模数m mm 2.5 中心距a' mm 68 凸轮基圆r b mm 60 滚子半径r T mm 15 偏距e mm 15 从动件位移H mm 100 推程角φ0 120 远休止角φs 60 回程角φ0ˊ 120 近休止角φs ˊ 60 许用压力角[α] 30 许用压力角['α]

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画图

ααcos '

'cos a a

=

(2) 计算两轮变位系数和，并作适当分配

)'(tan 22

ααα

inv inv z z x x 121-+=

+ 变位系数按传动要求分配，保证不发生根切且小齿轮的变位系数大于大齿轮的变位系数。齿轮不发生根切的最小变位系数为min

min min )

(*z z z ha x -=

（3）按表2-1的公式计算两轮的几何尺寸 （4）校验重合度αε和正变位齿轮的齿顶圆厚度 a s 。一般

要求m s a )4.0~25.0(2.1≥≥，α

ε

表2-1齿轮设计计算公式 名称

符号 标准齿轮传动 高度变位

齿轮传动

正传动和负传动

分度圆直径 d

mz d =

啮合角

'α

α

α='

αααinv z z x x inv +++=

tan )

(2'2

121

中心距

)'(a a )

(2/)(2/12121z z m d d a +=+=

a a '

cos cos 'αα

=

节圆直径 'd d d ='

d d 'cos cos 'αα

=

中心距变动系数 y

0=y

)

1'cos cos (2'21-+=-=ααz z m a a y

齿高变动系数 y ∆ 0=∆y

y x x y -+=∆21

齿顶高 a h

m h h a a *= m x h h a a )*(+=

m y x h h a )*(∆-+=

齿根高

f h

*)*(c h h a f +=

m x c h h a )**(-+=

m x c h h a )**(-+=

齿全高 h

m c h h a *)*2(+=

m y c h h a )**2(∆-+=

齿顶圆直

径 a d

a a h d d 2+=

齿根圆直径 f

d

f f h d d 2-=

重合度

αε

[])'tan (tan )'tan (tan 21221121ααααπ

εα-+-==a a n z z p B B

分度圆齿厚 s

2

m

s π=

απtan 22

xm m

s +=

齿顶厚

a s

)(2ααinv inv r r

r s

s a a a

a --= 编写好齿轮机构设计的计算机程序（利用VB 、VC 或MATLAB 语言编程）。打开计算机，输入编写好的程序；调试

程序，输入已知数据；输出齿轮几何尺寸计算结果。 2.2凸轮机构的设计原理和方法：

（1）从动件运动规律方程：余弦加速度规律

推程运动方程：⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡-=)cos(12ϕφπh s

)sin(2ϕφπφωπh v =

)cos(2^22^2^ϕφ

πφωπh a =

回程运动方程：

)

'

cos(2^'22^2^)

'sin('2)'cos(12ϕφπφωπϕφπφωπϕφπh a h v h s -=-=⎥

⎦

⎤

⎢⎣⎡+= (2)凸轮轮廓设计：凸轮轮廓的方程为

理论轮廓方程：)sin()cos()()

cos()sin()(00ηϕδηϕηϕδηϕe s s y e s s x -+=++=

式中e 为偏距；2^2^0e r s b -=

轴负侧时；

，当导路线偏于轴正侧时；

，当导路线偏于；

，当凸轮逆时针旋转时；，当凸轮顺时针旋转时X 1-X 11-1=+==+=δ

δηη 实际轮廓方程：

2)^(2)^(

'2)^(2)^(

'ϕ

ϕϕϕ

ϕϕd dy d dx d dx

r y y d dy d dx d dy

r x x r

r

+=+±=μ

实验前编写好凸轮轮廓设计的计算机程序（利用VB 、VC 或MATLAB 语言编程）。

打开计算机，输入编写好的程序；调试程序，输入已知数据； 按凸轮转角从0°到360°之间每隔5°~10°输出一组轮廓曲 线坐标。

3、设计计算

齿轮机构的设计计算：

（1）已知条件：齿轮1的转速n 1=300 rad/min ;l 两齿轮的齿数分别为z 1=13mm ,z 2=40mm ;模数m=2.5;中心距a'=68mm 。 （2）求理论中心距：