机械原理大作业2齿轮机构分析Word下载.docx

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23

29

35

小于等于2.8

小于等于4.5

2

小于等于4

3

2、传动比的分配计算

电动机转速n=745r/min，输出转速n1=23r/min，n2=29r/min，n3=35r/min，带传动的最大传动比ipmax=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比ivmax=4.5，定轴齿轮传动的最大传动比idmax=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ipmax=2.8，滑移齿轮的传动比为iv1,iv2和iv3,定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比

i1=ipmax*iv1*if,

i2=ipmax*iv2*if,

i3=ipmax*iv3*if,

令iv3=ivmax=4.5，则可得定轴齿轮传动部分的传动比if=i3/（ipmax*ivmax）=32.391/（2.8*4.5）=2.571,

滑移齿轮传动的传动比

iv1=i1/（ipmax*ivmax）=21.286/（2.8*2.571）=2.957

iv2=i2/（ipmax*ivmax）=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√if=3√2.571=1.370小于等于ipmax=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ha*=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ha*=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ha*=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

项目

代号

计算公式及计算结果

1

齿数

齿轮5

z5

13

齿轮6

z6

38

m

压力角

α

20°

4

齿顶高系数

ha*

5

顶隙系数

c*

0.25

6

标准中心距

a

a=m*（z5+z6）/2=51

7

实际中心距

a’

51

8

啮合角

α’

α’=arccos（a*cosα/a’）=20°

9

变位系数

X5

0.700

X6

-0.700

10

齿顶高

ha5

ha5=m*ha*+x5-Δy=3.400mm

ha6

ha6=m*ha*+x6-Δy=0.600mm

11

齿根高

hf5

hf5=m*ha*-x5+c*=1.100mm

hf6

hf6=m*ha*-x6+c*=3.900mm

分度圆直径

d5

d5=z5*m=26.000mm

d6

d6=z6*m=76.000mm

齿顶圆直径

da5

da5=d5+2*ha5=32.800mm

da6

da6=d6+2*ha6=77.200mm

14

齿根圆直径

df5

df5=d5-2*hf5=23.800mm

df6

df6=d6-2*hf6=68.200mm

15

齿顶圆压力角

αa5

αa5=arccos（d5*cosα/da5）=41.851°

αa6

αa6=arccos（d6*cosα/da6）=22.319°

16

重合度

ε

ε=[z5*（tanαa5-tanα’）+z6*（tanαa6-tanα’）]/2π=1.382

齿轮7

z7

齿轮8

z8

39

m

a

a=m*（z7+z8）/2=50

α’=arccos（a*cosα/a’）=22.888°

x7

0.400

x8

0.135

ha7

ha7=m*ha*+x7-Δy=2.729mm

ha8

ha8=m*ha*+x8-Δy=2.200mm

hf7

hf7=m*ha*-x7+c*=1.700mm

hf8

hf8=m*ha*-x8+c*=2.229mm

d7

d7=z7*m=22.000mm

d8

d8=z8*m=78.000mm

da7

da7=d7+2*ha7=27.459mm

da8

da8=d8+2*ha8=82.400mm

df7

df7=d7-2*hf7=18.600mm

df8

df8=d8-2*hf8=73.541mm

αa7

αa7=arccos（d7*cosα/da7）=41.159°

αa8

αa8=arccos（d8*cosα/da8）=27.188°

ε=[z7*（tanαa7-tanα’）+z8*（tanαa8-tanα’）]/2π=1.359

齿轮9

z9

齿轮10

z10

40

a=m*（z9+z8）/2=49

a’

α’=arccos（a*cosα/a’）=25.466°

x9

0.500

x10

0.736

ha9

ha9=m*ha*+x9-Δy=2.728mm

ha10

ha10=m*ha*+x10-Δy=3.000mm

hf9

hf9=m*ha*-x9+c*=1.500mm

hf10

hf10=m*ha*-x10+c*=1.228mm

d9

d9=z9*m=18.000mm

d10

d10=z10*m=80.000mm

da9

da9=d9+2*ha9=23.456mm

da10

da10=d10+2*ha10=86.000mm

df9

df9=d9-2*hf9=77.544mm

df10

df10=d10-2*hf10=43.853mm

αa9

αa9=arccos（d9*cosα/da9）=43.853°

αa10

αa10=arccos（d10*cosα/da10）=29.058°

ε=[z9*（tanαa9-tanα’）+z10*（tanαa10-tanα’）]/2π=1.200

5、定轴齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度

齿轮11

z11

齿轮12

z12

19

a=m*（z11+z12）/2=49.500

α’=arccos（a*cosα/a’）=242.209°

x11

0.300

x12

0.252

ha11

ha11=m*ha*+x11-Δy=3.744mm

ha12

ha12=m*ha*+x12-Δy=3.600mm

hf11

hf11=m*ha*-x11+c*=2.850mm

hf12

hf12=m*ha*-x12+c*=2.994mm

d11

d11=z11*m=42.000mm

d12

d12=z12*m=57.000mm

da11

da11=d11+2*ha11=49.488mm

da12

da12=d12+2*ha12=64.200mm

df11

df11=d11-2*hf11=36.300mm

df12

df12=d12-2*hf12=51.012mm

αa11

αa11=arccos（d11*cosα/da11）=37.107°

αa12

αa12=arccos（d12*cosα/da12）=33.456°

ε=[z11*（tanαa11-tanα’）+z12*（tanαa112-tanα’）]/2π=1.322

齿轮15

z15

17

齿轮16

z16

24

0.2

分度圆锥角

δ15

δ15=arccot（z15/z16）=35.311°

δ16

δ16=90°

-δ15=54.689°

d15

d15=z15*m=51.000mm

d16

d16=z16*m=69.000mm

锥距

R

R=√（d152+d162）/2=44.116mm

ha15

ha15=m*ha*=3.000mm

ha16

ha16=m*ha*=3.000mm

hf15

hf15=m*ha*+c*=3.600mm

hf16

hf16=m*ha*+c*=3.600mm

da15

da15=d15+2*ha15*cosδ15=55.896mm

da16

da16=d16+2*ha16*cosδ16=75.468mm

df15

df15=d15-2*hf15*cosδ15=45.125mm

df16

df16=d16-2*hf16*cosδ16=67.838mm

当量齿数

zv15

zv15=z15/cosδ15=20.833

zv16

zv16=z16/cosδ16=41.521

当量齿轮

αva15

αva15=（m*zv15*cosα）/（（m*zv15+2*ha15）=30.976°

αva16

αva16=（m*zv16*cosα）/（（m*zv16+2*ha16）==26.297°

ε=[zv15*（tanαva15-tanα’）+z16*（tanαva16-tanα’）]/2π=1.644

6、输出轴实际输出转速

n1=n*iv1*if/ipmax=745*（13/38）*（14/19）*（14/19）*（17/24）/2.8=35.006r/min，

n2=n*iv2*if/ipmax=745*（11/39）*（14/19）*（14/19）*（17/24）/2.8=28.861r/min，

n3=n*iv3*if/ipmax=745*（9/40）*（14/19）*（14/19）*（17/24）/2.8=23.023r/min