机械设计变位齿轮问题

装修宝典011

机械设计变位齿轮问题,第1张

机械设计变位齿轮问题
导读:大齿轮磨损较轻,拟修复,即大齿轮需要负变位;小齿轮报废重新加工,需要正变位;因为,原来是一对标准齿轮啮合,所以,修复后的这对齿轮,是高度变位齿轮传动,即总变位系数依然为0,但是,大齿轮是负变位,小齿轮是正变位。标准齿轮不发生根切的最小齿数是

大齿轮磨损较轻,拟修复,即大齿轮需要负变位;小齿轮报废重新加工,需要正变位;因为,原来是一对标准齿轮啮合,所以,修复后的这对齿轮,是高度变位齿轮传动,即总变位系数依然为0,但是,大齿轮是负变位,小齿轮是正变位。

标准齿轮不发生根切的最小齿数是17齿,13齿的齿轮不发生根切的最小变位系数为:

(17-13)/17=0235,小齿轮正变位0235,大齿轮负变位-0235,即可解决该问题。

欢迎追问。

给你设计数据,仅供参考

传动设计算:

由已知设计条件:P'=735KW,N'=90 r/min。

圆柱齿轮的传动效率为097~098,取098,则齿轮减速器的输入功率为

P=P'/098=75 kw

查表,选择电动机,型号Y160L-8,额定功率75kw,额定转速720r/min

传动比i=720/90=8

减速器设计为单级圆柱直齿轮传动。

图纸还是你自己出吧,这是一个机械专业的学生应该掌握的基本知识。

我也是学机械出身的,当时做课程设计,最初也是无从下手,不过最后面还是自己做出来了。

我们当时资料只能从图书馆查,图纸用手绘,设计说明书用笔写。

现在想起来也挺有意思的,每天背一个绘图板,拿着绘图工具(丁字尺、三角板、圆规、铅笔),

从早上8点开始,晚上10:30结束,累啊。

不过,当时的女朋友经常会跑过来,很“崇拜”看着我,哎,现在她已经是为 *** 为人母了。

而现在,资料可以从网上查,图纸用CAD,说明书WORD来就行了。

如果这还做不出来,那毕业之后,工作了,怎么办呢?

机械设计的前途还是光明的,努力吧~~

以下是用机械设计手册电子版的齿轮传动设计程序的数据,仅供你参考:

渐开线圆柱齿轮传动设计报告

一、设计信息

设计者 VIP

设计单位 VIP

设计日期 Date=2008-6-20

设计时间 Time=8:57:53

二、设计参数

传递功率 P=750(kW)

传递转矩 T=9947(N·m)

齿轮1转速 n1=720(r/min)

齿轮2转速 n2=90(r/min)

传动比 i=800

原动机载荷特性 SF=均匀平稳

工作机载荷特性 WF=轻微振动

预定寿命 H=58000(小时)

三、布置与结构

结构形式 闭式

齿轮1布置形式 对称布置

齿轮2布置形式 对称布置

四、材料及热处理

齿面啮合类型 硬齿面

热处理质量级别 MQ

齿轮1材料及热处理 40Cr<表面淬火>

齿轮1硬度取值范围 HBS=48~55

齿轮1硬度 HBS1=52

齿轮2材料及热处理 45<表面淬火>

齿轮2硬度取值范围 HBS=45~50

齿轮2硬度 HB=48

五、齿轮精度 7级

六、齿轮基本参数

模数(法面模数) Mn=3

端面模数 Mt=300

螺旋角 β=0(度)

基圆柱螺旋角 βb=0(度)

齿轮1齿数 Z1=19

齿轮1变位系数 X1=000

齿轮1齿宽 B1=23(mm)

齿轮2齿数 Z2=152

齿轮2变位系数 X2=000

齿轮2齿宽 B2=23(mm)

标准中心距 A0=256500(mm)

实际中心距 A=256500(mm)

齿数比 U=80

齿轮1分度圆直径 d1=5700(mm)

齿轮1齿顶圆直径 da1=6300(mm)

齿轮1齿根圆直径 df1=4950(mm)

齿轮1齿顶高 ha1=300(mm)

齿轮1齿根高 hf1=375(mm)

齿轮1全齿高 h1=675(mm)

齿轮1齿顶压力角 αat1=31766780(度)

齿轮2分度圆直径 d2=45600(mm)

齿轮2齿顶圆直径 da2=46200(mm)

齿轮2齿根圆直径 df2=44850(mm)

齿轮2齿顶高 ha2=300(mm)

齿轮2齿根高 hf2=375(mm)

齿轮2全齿高 h2=675(mm)

齿轮2齿顶压力角 αat2=21953309(度)

齿轮1公法线跨齿数 K1=3

齿轮1公法线长度 Wk1=2293930(mm)

齿轮2公法线跨齿数 K2=17

齿轮2公法线长度 Wk2=15251703(mm)

齿顶高系数 ha=100

顶隙系数 c=025

压力角 α=20(度)

端面齿顶高系数 hat=100

端面顶隙系数 ct=025

端面压力角 αt=20(度)

七、检查项目参数

齿轮1齿距累积公差 Fp1=004259

齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=003600

齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=002861

齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=001560

齿轮1齿形公差 ff1=001171

齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=001639

齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0

齿轮1齿向公差 Fβ1=001229

齿轮1切向综合公差 Fi'1=005430

齿轮1径向综合公差 Fi''1=005040

齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=001466

齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=001639

齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=001229

齿轮1齿向公差 Fb1=001229

齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=001229

齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=000615

齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-006239

齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-024958

齿轮2齿距累积公差 Fp2=010401

齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=006305

齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=004545

齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=001870

齿轮2齿形公差 ff2=001670

齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=002124

齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0

齿轮2齿向公差 Fβ2=000630

齿轮2切向综合公差 Fi'2=012071

齿轮2径向综合公差 Fi''2=008828

齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=001758

齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=002124

齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=000630

齿轮2齿向公差 Fb2=000630

齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=000630

齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=000315

齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-007482

齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-029927

中心距极限偏差 fa(±)=003645

八、强度校核数据

齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=11864(MPa)

齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=6720(MPa)

齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=14961(MPa)

齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=8348(MPa)

齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=11500(MPa)

齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=6400(MPa)

齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=14502(MPa)

齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=7951(MPa)

接触强度用安全系数 SHmin=100

弯曲强度用安全系数 SFmin=140

接触强度计算应力 σH=8648(MPa)

接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=满足

齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=2252(MPa)

齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1974(MPa)

齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=满足

齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=满足

九、强度校核相关系数

齿形做特殊处理 Zps=特殊处理

齿面经表面硬化 Zas=表面硬化

齿形 Zp=一般

润滑油粘度 V50=120(mm^2/s)

有一定量点馈 Us=允许

小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz>6μm(Ra≤1μm)

载荷类型 Wtype=静强度

齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm (Ra≤26μm)

刀具基本轮廓尺寸

圆周力 Ft=3490175(N)

齿轮线速度 V=2149(m/s)

使用系数 Ka=1250

动载系数 Kv=1065

齿向载荷分布系数 KHβ=1000

综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1000

安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0000

齿间载荷分布系数 KHα=1100

节点区域系数 Zh=2495

材料的弹性系数 ZE=189800

接触强度重合度系数 Zε=0872

接触强度螺旋角系数 Zβ=1000

重合、螺旋角系数 Zεβ=0872

接触疲劳寿命系数 Zn=130000

润滑油膜影响系数 Zlvr=097000

工作硬化系数 Zw=100000

接触强度尺寸系数 Zx=100000

齿向载荷分布系数 KFβ=1000

齿间载荷分布系数 KFα=1100

抗弯强度重合度系数 Yε=0687

抗弯强度螺旋角系数 Yβ=1000

抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0687

寿命系数 Yn=173925

齿根圆角敏感系数 Ydr=100000

齿根表面状况系数 Yrr=100000

尺寸系数 Yx=100000

齿轮1复合齿形系数 Yfs1=442487

齿轮1应力校正系数 Ysa1=153717

齿轮2复合齿形系数 Yfs2=387834

齿轮2应力校正系数 Ysa2=178561

前言

第1篇圆柱齿轮机构

第1章平面齿轮副啮合的基本概念

11瞬心线及瞬心线机构

12齿轮副的节曲面

13齿轮副的齿面

131用包络线法确定共轭齿廓

132用齿廓法线法确定共轭齿廓

133用动瞬心线法确定共轭齿廓

134摆线齿轮的齿廓曲面

135渐开线齿轮的齿廓曲面

14欧拉沙瓦里公式及其应用

第2章渐开线圆柱齿轮副设计

21渐开线及其传动特点

211渐开线及其性质

212渐开线方程式

213渐开线齿廓啮合传动的特点

22渐开线圆柱齿轮的几何要素与啮合传动

221渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称及代号

222渐开线圆柱齿轮的基本参数与基本齿廓

223渐开线标准圆柱齿轮的几何尺寸

224渐开线标准圆柱齿轮的啮合传动

23渐开线齿轮加工原理及齿厚控制

231渐开线齿轮的加工原理

232变位齿轮的形成

233渐开线齿轮的齿厚计算及控制

24渐开线圆柱齿轮啮合传动的特性

241连续啮合条件及重合度

242渐开线圆柱齿轮副啮合中的滑动现象和滑动系数

25渐开线圆柱齿轮加工过程中的干涉

251齿条型刀具加工外齿轮时的根切及避免 ***

252插齿刀加工外齿轮时的根切与顶切

253插齿刀加工内齿轮时的干涉

26渐开线圆柱齿轮啮合时的干涉

261外啮合渐开线齿轮的啮合干涉

262内啮合渐开线齿轮的啮合干涉

27渐开线圆柱齿轮副的传动设计

271渐开线变位齿轮的啮合传动计算

272变位齿轮传动的分类与比较

273设计举例

28渐开线齿轮变位系数的选择

281选择变位系数的基本原则

282选择变位系数的限制条件

283外啮合圆柱齿轮变位系数的选择 ***

第3章圆弧齿轮副设计

31圆弧齿轮副啮合基本原理及传动特点

311基本原理

312传动比和正确啮合条件

313重合度和接触点数及其对工作性能的影响

32圆弧齿轮的基本齿廓及模数

321圆弧齿轮的模数

322单圆弧齿轮滚刀齿形

323双圆弧齿轮基本齿廓

33圆弧齿轮几何尺寸计算及参数选择

331圆弧齿轮的几何尺寸计算

332圆弧齿轮几何参数的选择

第4章定轴圆柱齿轮机构设计

41齿轮传动机构的类型与用途

411齿轮传动机构的类型

412传动比的计算

413圆柱齿轮变速机构

42通用圆柱齿轮减速器的设计与选用

421圆柱齿轮减速器的类型与特点

422通用圆柱齿轮减速器的基本参数

423通用标准圆柱齿轮减速器及其选用

424减速器的设计

43专用减速器及其特点

第5章行星齿轮机构设计

51概述

52行星轮系各构件角速度之间的普遍关系式

53行星轮系的效率计算

531概述

532常用的啮合功率法

533克列依涅斯啮合功率法

534力矩法求行星轮系效率

54行星轮系各轮齿数的确定

541满足给定的传动比

542同心条件

543邻接条件

544安装条件

55行星轮系的运动精度

56行星轮系的均载装置

561使基本构件“浮动的 ***

562采用弹性元件的均衡 ***

563采用杠杆联锁的均衡装置

564使行星轮系成为静定系统

57行星轮系形式的选择

58行星齿轮变速箱

581二自由度行星变速箱

582三自由度行星变速箱

第6章少齿差行星轮系

61渐开线少齿差行星轮系

611概述

612渐开线少齿差行星轮系的输出机构及无输出机构的少齿差行星轮系

613内齿轮副干涉及限制条件

614少齿差行星轮系的效率

62摆线针轮行星轮系

621概述

622摆线齿廓的形成

623摆线针轮行星传动的啮合原理

624摆线轮齿廓不产生“根切”的条件

625有关系数的选择

626摆线轮基本尺寸

627摆线轮齿廓的加工

628RV传动简介

63谐波齿轮传动

631概述

632结构形式及传动比计算

633谐波齿轮传动的啮合原理

634谐波齿轮传动的效率

64活齿少齿差行星齿轮传动

641概述

642活齿传动的工作原理

643活齿传动的齿形设计

644活齿传动的其他参数的选择

第2篇锥齿轮机构及其设计

第7章锥齿轮的几何设计

71直齿锥齿轮传动

711直齿锥齿轮的齿廓曲面

712直齿锥齿轮的几何计算

72曲线齿锥齿轮传动

721曲线齿锥齿轮的齿线

722弧齿锥齿轮的几何计算

73圆柱锥齿轮传动

731插齿刀加工的锥齿轮的齿廓曲面

732圆柱锥齿轮传动的几何计算

第8章锥齿轮机构

81锥齿轮变速机构

811普通锥齿轮行星机构

812少齿差锥齿轮行星减速器

82锥齿轮差动机构

83在机器人操作机中采用的圆锥齿轮机构

831圆锥齿轮上下料机构

832机器人的锥齿轮俯仰转动关节

833三自由度锥齿轮关节

第3篇蜗杆传动及其设计

第9章圆柱蜗杆传动

91圆柱蜗杆的分类及形成原理

911三种直纹面蜗杆的形成原理

912锥面包络圆柱蜗杆的形成原理

913圆弧齿蜗杆的形成原理

92圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算

921圆柱蜗杆传动的主要参数

922圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算

93圆柱蜗杆传动在各种机构中的应用

931蜗杆减速装置

932蜗杆分度驱动机构

933蜗杆运动合成机构

934蜗杆转数计

第10章环面蜗杆传动

101直廓环面蜗杆传动

1011直廓环面蜗杆传动的形成原理

1012直廓环面蜗杆副的几何计算

102平面二次包络环面蜗杆传动

1021形成原理

1022几何尺寸计算

103超环面行星蜗杆传动

1031超环面行星蜗杆传动的原理及特点

1032传动的参数设计

1033参数确定原则与制造技术

第4篇其他齿轮机构设计及应用

第11章渐开线螺旋圆柱齿轮机构及其设计

111渐开线螺旋齿轮的传动原理

112螺旋齿轮传动特点

1121正确啮合条件

1122传动比

1123螺旋齿轮啮合线

113螺旋齿轮机构设计

1131螺旋齿轮轴交角∑和螺旋角β、压力角(αn、αt)的关系

1132螺旋齿轮的中心距

1133螺旋齿轮的重合度和有效齿宽

1134螺旋齿轮不产生干涉的条件

1135分度圆柱螺旋角的选择

1136设计举例

第12章变齿厚渐开线齿轮机构及其设计

121变厚齿轮成形原理及相关计算公式

1211变厚齿轮的成形原理

1212变厚齿轮尺寸计算公式

122平行轴外啮合变厚齿轮机构及其设计

1221平行轴外啮合变厚齿轮正确啮合条件

1222平行轴变厚齿轮传动啮合方程

1223平行轴变厚齿轮的中心距和中心距变动系数y1

1224变厚齿轮啮合角α’t1I2R、αt2L1R和变位系数xt1、xt2

1225平行轴变厚齿轮的重合度8112R和s2LlR

1226平行轴外啮合变厚齿轮设计实例

123平行轴内啮合变厚齿轮机构设计

1231内啮合变厚齿轮传动设计计算公式

1232平行轴内啮合变厚齿轮设计实例

1233平行轴变厚齿轮的创新应用

124交错轴变厚齿轮机构设计

1241交错轴变厚齿轮传动原理及相关公式

1242交错轴变厚齿轮机构的设计计算

1243交错轴变厚齿轮实现线接触的条件

第13章偏心渐开线齿轮机构及其设计

131偏心渐开线齿轮机构的传动原理及运动分析

132偏心渐开线齿轮机构的设计

1321有关几个角参数的基本关系式

1322偏心齿轮机构啮合角的设计计算

1323偏心齿轮机构几何中心距的设计计算

1324偏心齿轮机构偏心率的设计计算

1325偏心齿轮机构瞬心传动比的设计计算

1326设计中的几个具体问题

133直齿偏心渐开线齿轮机构的设计

1331设计步骤

1332设计计算举例

134斜齿偏心渐开线齿轮机构的设计

1341设计计算公式

1342设计举例

第14章非圆齿轮机构及其设计

141概述

1411非圆齿轮机构的特点

1412非圆齿轮机构在工程中的应用

142非圆齿轮的节曲线设计

1421一对非圆齿轮啮合传动节曲线方程

1422非圆齿轮和齿条啮合传动节曲线方程

143非圆齿轮节曲线的封闭条件

144非圆齿轮节曲线为外凸形曲线的条件

1441按两轮中心距和传动比函数设计保证节曲线外凸形的条件

1442按再现函数y=f(s)设计非圆齿轮的节曲线外凸条件

145非圆齿轮齿廓的渐屈线

1451节曲线向径与齿廓法线的夹角A

1452节曲线和齿廓渐屈线对应点间距离

1453齿廓渐屈线方程

146用齿廓法线法设计非圆齿轮齿廓

1461用齿条刀切制轮齿

1462用圆插齿刀切制轮齿

1463已知节曲线方程应用齿廓法线法求齿廓方程

147齿廓的过渡曲线

1471用齿条刀切制轮齿

1472用圆插齿刀切制轮齿

148非圆齿轮副的啮合线和重合度

1481非圆齿轮副的啮合线

1482非圆齿轮副的重合度

149非圆齿轮副的啮合角

1491啮合角与传动比的关系

1492非圆齿轮机构不产生自锁的条件

1410非圆齿轮的设计实例

第15章准椭球齿轮传动的创新设计与应用

151球面齿轮的应用背景和传动原理

1511球面齿轮在机器人柔性手腕中的应用

1512球面齿轮的传动原理及存在不足

152准椭球齿轮节曲面的创新设计

1521引言

1522准椭球齿轮轮齿的布局

1523准椭球齿轮轴回转节曲面母线的设计

1524准椭球节曲面∑1和∑2的方程

153准椭球齿轮共轭齿廓曲面设计

1531节曲面∑1上的凸齿齿廓设计

1532啮合方程组建模

1533凹齿齿廓曲面设计

154准椭球齿轮的特种加工 *** 及 *** 简介

附录

附录Ⅰ渐开线函数

附录Ⅱ反渐开线函数

附录Ⅲ渐开线齿轮选择变位系数封闭图的计算

参考文献