机械原理大作业--齿轮机构分析与设计

齿轮机构分析与设计

设计一如图所示的二级减速器，设计要求如下：

1．齿轮1、2的传动比i12= 2.4 ,模数m= 2 mm

2．齿轮3、4的传动比i34=2 ，模数m= 2.5 mm

3．安装中心距为68mm

4．各轮

5．重合度，齿顶厚；

设计内容如下：

1.确定各轮齿数，传动比应保证误差在5%以内；

解：由m1(z1+ z2)/2=68, z2/ z1=2.4得z1=20，z2=48， i12=2.4满足要求，同理，由m2(z3+ z4)/2=68, z4/ z3=2得z3=18，z4=36，i34=2，满足要求

2．分析可能有几种传动方案，说明哪一种方案比较合理并说明理由；解：z1+ z2=68>2 z min ，z3+ z4=54>2 z min且a12= m1(z1+ z2)/2=68 a’12 , a34= m2(z3+ z4)/2=67.5< a’34 ，齿轮3，4必须使用正传动，故可选的传动方式有以下两种：

（1）、1,2标准齿轮传动，3,4齿轮正传动。

（2）、1,2高度变为齿轮传动，3,4齿轮正传动。

第一种传动方式更合理。因为标准传动设计计算简单，重合度较大，不会发生过渡曲线干涉，齿顶厚较大。而零传动的重合度会有降低，且小齿轮齿顶容易变尖。

3.分析确定你认为比较合理的传动方案的基本参数和全部尺寸；

（1）1,2齿轮标准齿轮传动的基本参数: z1=20，z2=48,m1=2,

=20º, h a*=1, c*=0.25。

全部尺寸：d1=m1z1=40, d2=m2z2=96; h a1= h a2=h a*m1=2；h f1= h f2=

(h a*+c*)m1=2.5；h1=h2=4.5；d a1=(z1+2 h a*)m1=44,

d a2=(z2+2 h a*)m1=100；d f1=(z1-2 h a*)m1=36，d f2=(z2-2 h a*)m1=92；

d b1= d1=37.59, d b2= d2=90.21; p1=p2=πm1=6.28; s1=s2=p/2=3.14;e1=e2=p/2=3.14;a12= m1(z1+ z2)/2=68;

c1=c2= c*m1=0.5;

tan a1==0.609 ， tan a2==0.504，重合度

由上数据可以得出=1.849>1

（2）3,4齿轮标准齿轮传动的基本参数: z3=18，z4=36,m2=2.5, =20º,h a*=1, c*=0.25，a’COS’=a COS得’= 21.127º，再由inv’=2（x3+ x4）tan/(z3+ z4)+inv 得

x3+x4=0.205,即x3= x4=0.1025, a’=68>a=67.5 , y=(a’-a)/2.5=0.2, △y=0.005

全部尺寸： h a3= h a4=(h a*+x)m2=2.756,

h f3= h f3= (h a*+c*-x)m2=2.869；d a3=(z3+2 h a*+2x)m2=50.5125,

d a4=(z4+2h a*+2x)m2=95.5125；d f3=(z3-2h a*-2c*+2x)m2=34.2625，d f4=(z4-2h a*-2c*+2x)m2=84.2625,

4.校核重合度和齿顶厚，并校核是否满足不根切的条件；

齿顶厚s a3=(1/2πm2+2xm2)r3’/r3-2r3’(inv’-inv)=4.352

s a4=(1/2πm2+2xm2)r4’/r4-2r4’(inv’-inv)=4.374

tan a3==0.533 ，tan a4==0.512

重合度

由上数据可以得出=1.143>1，

避免根切的最小变位系数x min=<0 故不发生根切。

5.分析变位后的齿轮几何参数有什么变化（哪些参数没有变化，哪些参数变化了，变化了多少）；

变化的参数：压力角、重合度

压力角变化了’-=1.127 º，未变为前重合度为1.654，变化了0.511

不变的参数：齿数，模数。