传动齿轮设计准则

传动齿轮设计准则

齿轮失效的主要形式有断齿、磨损、点蚀、胶合。

断齿:是在齿轮传动中由于各种以外原因,一个或多个轮齿折断使齿轮失效;

磨损:齿轮传动过程中,齿面上的相对滑动会引起磨损;

点蚀:齿轮传动过程中,齿轮接触面上各点的接触应力呈脉动循环变化,经过一段时间后,会由于接触面上金属的疲劳而形成细小的疲劳裂纹,裂纹的扩展造成金属剥落,形成点蚀;胶合:当齿轮在高速、大载荷或润滑失效的情况下,两齿面直接接触形成局部高温,接触区出现较大面积粘连现象,为胶合。

合理润滑可以明显延缓或防止齿轮的失效。

⑴闭式传动闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。当采用软齿面(齿面硬度≤350HBS)时,其齿面接触疲劳强度相对较低。因此,一般应首先按齿面接触疲劳强度条件,计算齿轮的分度圆直径及其主要几何参数(如中心距、齿宽等),然后再对其轮齿的抗弯曲疲劳强度进行校核。当采用硬齿面(齿面硬度>350HBS)时,则一般应首先按齿轮的抗弯曲疲劳强度条件,确定齿轮的模数及其主要几何参数,然后再校核其齿面接触疲劳强度。

⑵开式传动开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳折断。由于目前齿面磨粒磨损尚无完善的计算方法,因此通常只对其进行抗弯曲疲劳强度计算,并采用适当加大模数的方法来考虑磨粒磨损的影响。

高职《机械设计基础》齿轮传动、教案

****职业技术学院教案 参考资料: 多媒体材料,网络资料

讲稿内容 备注

(2)渐开线上任意一点的法线必切于基圆。 (3)渐开线上各点压力角不等,离圆心越远处的压力角越大。基圆上压力角为零。渐开线上任意点K处的压力角是力的作用方向(法线方向)与运动速度方向(垂直向径方向)的夹角O K(图10-1),由几何关系可推出 :K 二cos」rb r K 式中5—基圆半径,r K—K点向径 (4)?渐开线的形状取决于基圆半径的大小。基圆半径越大,渐开线越趋平直(图 图10-1渐开线的形成及压力角 10.2.3渐开线齿廓的啮合特性 两相互啮合的齿廓E1和E2在K点接触(如图10-3),过K点作两齿廓的公法线nn,它与 连心线O1O2的交点C称为节点。以。1、。2为圆心,以O Q(r1)O2C(r2')为半径所作的圆称为节圆,因两齿轮的 节圆在C点处作相对纯滚动,由此可推得 (10-2) 一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线被齿廓接触点的公法线所分割的两线段长度成反比,这个定律称为齿廓 啮合基本定律。由此推论,欲使两齿轮瞬时传动比恒定不变,过接触点所作的公法线都必须与连心线交于一定点。 10.2.3渐开线齿廓的啮合特性 1.渐开线齿廓能保证定传动比传动 一对齿轮传动,其渐开线齿廓在任意点K接触(图10-3),可证明其瞬时传动比恒定。 过K点作两齿廓的公法线nn,它与连心线O1O2交于C点。由渐开线特性推知齿廓上各点法 (10-1) 10-2 )。 10-2渐开线形状与基圆大小的关系 (5)基圆以内无渐开线。 0* 8

渐开线齿轮制成后,基圆半径是定值。渐开线齿轮啮合时,即使两轮中心距稍有改变,过接触点 齿廓公法线仍与两轮连心线交于一定点,瞬时传动比保持恒定,这种性质称为渐开线齿轮 传动的可分离性,这为其加工和安装带来方便。 3.齿廓间的正压力方向不变 齿轮无论在哪点接触,过接触点做公法线,公法线总是两圆的内公切线n1 n2o 1分度圆、模数和压力角(图10-5) 齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆称为分度圆,分度圆以d表示。相邻两齿同侧齿廓间的分度 圆弧长称为齿距,以p表示,p=n i/z, z为齿数。齿距p与n的比值p/ n称为模数,以m表示。 模数是齿轮的基本参数,有国家标准,见表4-1 o由此可知: 齿距p = m n (4-4) 分度圆直径 d = m z (4-5) 渐开线齿廓上与分度圆交点处的压力角:?称为分度圆压力角,简称压力角,国家规定标准压力角 线切于基圆,齿廓公法线必为两基圆的内公切线 2.中心距的可分性 由厶N i O i CN2O2C,可推得 N1N2, N1N2与连心线O1O2交于定点C o ⑷1 i -- °2C _ r b2 O1C r bi (10-3) 图10-3齿廓啮合基本定律图10-4渐开线齿廓啮合

传动齿轮工艺设计

河南质量工程职业学院 毕业设计(论文) 题目传动齿轮工艺设计 系别机电工程系 专业机电一体化技术 班级2011机电3班 学生姓名杨艺楠 学号0308110322 指导教师王西建 定稿日期2014 年 4 月 10 日

河南质量工程职业学院 毕业设计(论文)任务书 班级 设备三 班 学生姓名杨艺楠指导教师王西建设计(论文)题目传动齿轮工艺设计 主要 研究内容 传动齿轮,它是齿轮的一个主要一种,其功用是传递运动和运动方向,以适应传动机构运动的需要。 主要技术指标或研究目标 同轴孔φ35H7,φ49H7和同轴外圆φ92.55k7, φ66的同轴度、径向圆跳 动公差等级为8~9级,表面粗糙度为R a ≤1.6μm.。加工时最好在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工。 (2)与基准孔有垂直度要求的端面,其端面圆跳动公差等级为7级,表面 粗糙度为R a ≤3.2μm。工艺过程安排时应注意保证其位置精度。 (3)距中心平面74.5mm的两侧面,表面粗糙度为R a ≤6.3μm。 (4)φ35孔的尺寸精度要保证,孔轴线的同轴度共差等级为9级及两孔公 共轴线对基准孔(A 1 -A 2 )位置度公差值为0.06μm,应予以重视。 基本要求 由各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知,该零件没有很难加工的表面,各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。但是在加工过程中应注意齿轮端面的加工 主要参考资料及文献[1] 吴雄彪.机械制造技术课程设计.杭州:浙江大学出版社,2005 [2] 苏建修.机械制造基础.北京:机械工业出版社,2001 [3]许德珠.工程材料.北京:高等教育出版社,2001 [4] 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海:上海科学技术出版社,1990 [5] 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,1993

直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。 (2)齿轮精度和材料与例题10-1同。 (3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8,取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 (1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。 查得区域系数 查得材料的弹性影响系数。 [] 由图 由式( , 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即

2)试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度(降低了一级精度) ④由表 由此,得到实际载荷系数 3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)由式(10-27)试算模数,即

1)确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角 由图 由图 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 由图取弯曲疲劳寿命系数 ,由式(10-14)得 因为大齿轮的大于小齿轮,所以取 2)试算模数。 =1.840mm

乐高第3课 齿轮传动——风扇 教学案

第3课齿轮传动——风扇教学案 一、提出问题 当夏天到来时,天气很热,我们经常会打开电风扇来解热,电风扇可以说是我们在夏天里的“小伙伴”,现在就让我们动手来制作一个风扇吧! 二、联想 如图3-1和图3-2所示,想一想生活中的风扇是什么样子的风扇都有什么特点呢 图3-1风扇1图3-2 风扇2 三、要求: 风扇制作 1. 风扇有扇叶并且可以转动 2. 利用齿轮传动加快扇叶转动 3. 稳定的放在桌面上 四、构建 技能牌:齿轮 齿轮的作用: 齿轮是依靠齿的啮合来传递动力的零件,通过齿轮的传动还可以改变输出的扭矩和角速度,或者是改变运动的方向。 扭矩:扭矩是齿轮转动时切向的力,我们可以理解为齿轮发生转动的力。 例如,当我们喝饮料时,我们要使用一定的力去把瓶盖拧开。 角速度:是物体转动的速度。单位是弧度每秒。例如,这节课我们将制

作的风扇,它转动的角速度就非常快。 齿轮的传动: 乐高机器人套装中提供了很多种齿轮,这节课我们先来认识一下直齿轮。如图3-3所示,乐高直齿轮从左到右分别为40齿,24齿,16齿和8齿共4种类型。 图3-3 乐高直齿轮 机器人可以通过这些齿轮的传动来改变扭矩,改变角速度或改变方向。一般来说,乐高的齿轮在搭建的时候通常要与梁来进行配合,将齿轮用轴与梁进行连接,你可能会有这样的担心,齿轮会不会与梁有接触而产生摩擦呢不过,当你使用的时候,你会发现乐高的齿轮能够与梁配合的非常好,完全不用担心会产生摩擦或阻力的问题。下面我们来看几组齿轮传动的例子。 例1 8齿齿轮传动40齿齿轮,如图3-4所示。 图3-4 8齿传动40齿 例2

40齿齿轮传动8齿齿轮,如图 3-5所示。 例3 40齿齿轮传动24齿齿轮传动8齿齿轮,如图3-6所示。 例4 24齿齿轮传动8齿齿轮传动24齿齿轮,如图3-7所示。 齿数,扭矩和角速度的关系 齿数(n )与扭矩(T )成正比 T1×n2=T2×n1 齿数(n )与角速度(T )成反比 n1×w1=n2×w2 我们以例1的8齿传动40齿为例,由于齿数与扭矩成正比关系,因 此传动后40齿这根轴输出的扭矩是8齿的5倍;由于齿数与角速度成反 图3-5 40齿传动8齿 图3-6 3个齿轮传动 图3-7 3个齿轮传动

传动齿轮轴的加工工艺设计说明书

摘要 齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。 本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和零件的材料,之后把加工传动齿轮轴所用的材料和生产类型确定下来。然后确定毛坯的种类,绘制铸件零件图。接下来设计零件的加工工艺性,包括零件表面的加工方法及热处理方法等。最后进行工艺规程设计,选定加工所用的机床,刀具,夹具等。齿轮轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要. 关键词: 齿轮轴;工艺分析;工艺规程设计

Abstract The main function of the gear shaft is to support rotating parts, achieve rotary mo tion and transfer torque and power. Gear shaft has a series of advantages, such as high transmission efficiency, compact structure, long service life and so on. It is one of the important parts in the general machinery, particularly the engineering machinery tran smission. The optimization of the gear shaft’s machining materials, thermal treatmen t method and machining process will have great significance on the machining quality of the gear shaft and the service life. The first design of the gear shaft parts and parts of the material, then fix the processing gear shaft of the materials used and the type of production. And then determine the blank type, drawing casting parts diagram. The processing of the next design of parts, including the components surface processing method and heat treatment method. Finally, technological process design ,selection of the machine tool, cutting tool, fixture etc…Comprehensive mechanical performance requirements higher gear shaft parts, as general forging blank. Reasonable arrangements for the process, dividing the processing stage is very important to ensure the machining quality of parts. Keywords gear shaft; process analysis; process planning design

认识齿轮传动 教学设计

认识齿轮传动教学设计 授课班级09机械授课时间45分钟 授课教材《数控加工机械基础》 高教版 授课人汪民军 教学内容项目三课题一任务三、认识齿轮传动 设计理念 通过理实一体化的教学设计模式,老师做中教,学生做中学,把专业基础课与生产实践结合起来,突出应用性、实用性,做到学以致用,为专业实践课打好基础;通过情景化、职业化、体验化、项目化的学习过程,让学生体验职业情境,提升学生的职业能力和职业素养,为学生就业打好基础。 教材分析及处理 本课题为《数控加工机械基础》新教材项目三课题一任务三的内容。本课题内容属于机械传动(或项目三主轴零部件)的基础知识,是教材中的基本知识内容,它不仅与前面的机械传动部分有密切的联系,而且作为传动基础知识反映学生的职业素养。另外,需要补充有关齿轮各部分名称的知识。在这个课题的教学中,通过实物、图片展示等直观教学以及任务驱动下的小组合作讨论、分析等方式,让学生对齿轮传动的类型、应用特点等有清晰的认识。 学情分析 《数控加工机械基础》是数控类专业的的专业核心课程,其基本知识与技能是学生今后岗位实践的日后从事数控操作的理论和实践的基础,因此学生较为重视。同时在学习本课程之前,学生已有一定的机械制图知识和有关钳工和普车的基本操作技能,对机械零件有一定的感性认识和专业理论基础。但本课题零部件部分涉及的内容较为繁杂、抽象,学生往往会觉得枯燥乏味,缺乏学习的兴趣。 教学目标知识 与能 力 1.对照实物或图片说出齿轮的名称并能归类; 2.通过视频演示明确齿轮传动的应用特点; 3.能正确识读齿轮各部分的名称; 4.会对齿轮基本尺寸及传动的计算。 过程 与方 法 1.养成仔细观察、主动探究、积极回答的良好学习习惯; 2.善于与小组成员沟通、交流,善于分享其他同学的学习成果。情感 态度 价值 观 1.通过对情景的融入产生求知的欲望; 2.不断产生学习专业基础课知识的兴奋点。 3.按照7S要求进行实物的齿轮测量,养成按规操作的良好习惯。 教学重点齿轮各部分名称、基本尺寸及传动的计算教学难点齿轮传动的应用特点分析 授课类型新授课 教学方法直观演示法、任务驱动法、小组讨论法

传动轴齿轮的加工工艺设计

《机械制造技术》研究性教学报告车床传动轴机械加工工艺过程设计 车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计 单位 学院 专业 班级 姓名 学号

车床传动轴机械加工工艺过程设计 1.问题提出: 零件的几何精度直接影响零件的使用性能,而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。针对车床传动轴,应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。 2.专题研究的目的: (1)掌握零件主要部分技术要求的分析方法; (2)掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺; (3)掌握工艺分析方法; (4)掌握定位基准的选择方法; (5)掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法; (6)掌握制定出合理的零件加工路线的方法。 3.研究内容: 图1所示为车床的传动轴,轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力,两端是安装滚动轴承的支承轴颈。完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。 工艺设计的具体内容包括: (1)进行零件主要部分的技术要求分析研究; (2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺; (3)进行加工工艺分析; (4)确定定位基准; (6)制定传动轴的加工顺序; (7)制定传动轴的加工路线; 4.设计过程: (1)进行零件主要部分的技术要求分析研究; 4.1.1 该轴需要的精度比较高,故采用粗加工品尼高,半精加工,精加工三个阶段。所以采用粗车、数控车、铣车、磨销,其中数车是加工关键。 4.1.2钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件,锻件的内部组织均匀,强度比较好,

重要的轴、大尺寸或阶梯尺寸变化较大的轴,应采用锻制毛坯,对直径较小的轴,可直接用圆钢加工。由于碳钢比合金钢价廉,对应力集中的敏感性较低,同时也可以用热处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度 4.1.3 本零件是传动轴,传动过程中只传递转矩而不承受弯矩,可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。此传动轴的形状简单,属于对称零件,同时阶梯轴很少,而且各段直径相差不太大。 4.1.4 为便于装配,轴端应有倒角。轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。对于阶梯轴一般设计成两端小中间大的形状,以便于零件从两端装拆。 4.1.5 传动轴上的各个键槽开在同一母线的位置上,便于加工。键槽和齿轮通过与键配合,实现动力的传递。 4.1.6 Φ17圆柱表面为支撑轴颈与滚动轴承相配合,对其要求圆柱度公差则可控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。 4.1.7 Φ24圆柱面要与齿轮配合,为保证其平稳性和减少噪音,对其表面有径向全跳动的要求。 4.1.8 Φ24和Φ32轴段处的轴肩用于定位,防止其端面圆跳动产生偏心。 4.1.9 轴上键槽有对称度要求,一般来说键槽都有对成度公差。 4.1.10 传动过程中只传递转矩而不承受弯矩,可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。 (2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺; 4.2.1 应选用机械制造用钢,考虑到轴的选材经常用调制钢,具有良好的综合力学性能。故选用市场上最常见的45钢。 4.2.2 由于此车床传动轴是一般的阶梯轴,并且各阶梯的直径相差小,则可以直接以热轧圆柱棒料做毛坯。 4.2.3 热处理:调制处理(加热至Ac3+30~50度淬火,500~650度高温回火),之后在进行表面淬火,低温回火。 (3)进行加工工艺分析; 4.3.1 与轴承配合处上下偏差均为正值。键槽无上偏差、下偏差为负。与齿轮配

最新机械基础教案(劳动版)——第十八讲直齿圆柱齿轮传动设计

第十八讲 学时: 2 学时 课题: 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计目的任务:掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法重点:渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法难点:齿面接触疲劳强度公式 教学方法:多媒体 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计 1.轮齿受力分析和计算载荷 1)受力分析 图示一直齿圆柱齿轮在节点P 处的受力情况。 不考虑摩擦力,作用在齿面上的法向力Fn 可分解为圆周力Ft 和径向力Fr。

直齿圆柱齿轮传动受力分析 2) 轮齿的计算载荷 Fnc=KFn K 为载荷系数,参考表选取。 2.齿面接触疲劳强度计算 齿面点蚀主要于齿面的接触应力的大小有关。 为防止齿面点蚀,应保证齿面的最大接触应力σH不大于齿轮材料的许用接触应力[ σH。] 动画演示) u——传动比,u=z2/z1>1 ; T1——小齿轮所传递的转矩(N.mm) ; K ——载荷系数,见表; b——齿宽(mm) ; a——中心距(mm) ; ψ b ——齿宽系数; [ σH] ——齿轮材料许用接触应力(MPa) ,见表。 应用公式时还应注意下列数据的确定: 1. 传动比i 式中:σH——齿面最大接触应力(MPa) ;

u<8 时可采用一级齿轮传动。若总传动比u 为8--40,可分为二级传动;若总传动比u 大于40,可分为三级或三级以上传动。 2. 齿宽b 为了安装方便,保证轮齿全齿宽啮合,一般小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2 大(5--10)mm 。可以认为公式里的齿宽为b2。 3. 齿宽系数ψb 一般闭式齿轮传动,ψb=0.2--1.4 4. 许用应力[ σ H] 一对齿轮啮合时,两齿轮轮齿间的接触应力相等,但许用接触应力一般是不相等的,故应用[ σH1和] [ σH2中] 较小者代入公式计算。 3.齿根弯曲疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度计算是为了防止齿根出现疲劳折断。 因此,应保证齿根最大弯曲应力σF不大于齿轮材料的许用弯曲应力[ σF。](动画演示)

发动机齿轮工艺及夹具设计

本科毕业设计论文 题目发动机齿轮工艺及夹具设计 全篇交流QQ;747933699

摘要 齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。齿轮加工的工艺,因齿轮结构形状、精度等级、生产条件可采用不同的方案,概括起来有齿坯加工、齿形加工、热处理和热处理后精加工四个阶段。齿坯加工必须保证加工基准面精度。热处理直接决定轮齿的内在质量,齿形加工和热处理后的精加工是制造的关键。也计,通过对发动机传动齿轮的结构分析、工作环境分析及对传动齿轮进行工艺性分析、定位基准的选择、刀、量具的选择、设备的选择、拟订工艺路线,制定加工工艺规程等工作后,编制了一套完整的齿轮加工工艺规程。 在齿轮轮齿的加工工序中,此次设计对轮齿先采用滚齿的加工方法,再采用剃齿的加工方法来确保齿部精度达到要求,并在剃齿加工工序中设计了一套专用的剃齿夹具进一步确保齿部精度合格。 关键 全篇交流QQ;747933699 词:齿轮,工艺规程,夹具

目录 第一章概论 ....................................... 错误!未定义书签。 1.1研究背景和意义 .............................. 错误!未定义书签。 1.2研究的内容及重点 (1) 第二章齿轮的工艺分析与刀具的选择................ 错误!未定义书签。 2.1传动齿轮分析 ................................ 错误!未定义书签。 2.1.1传动齿轮的重要性及特点................. 错误!未定义书签。 2.1.2 零件的结构及参数分析 .................. 错误!未定义书签。 2.1.3材料与热处理........................... 错误!未定义书签。 2.1.4 精度分析 (2) 2.2 毛坯的选择 (2) 2.3零件的加工方法 (2) 2.4刀具的选择 .................................. 错误!未定义书签。第三章工艺规程设计................................ 错误!未定义书签。 3.1工艺安排 .................................... 错误!未定义书签。 3.2定位基准的选择 .............................. 错误!未定义书签。 3.3工艺路线的设计 .............................. 错误!未定义书签。 3.4 工艺尺寸的计算.............................. 错误!未定义书签。第四章夹具的设计 .................................. 错误!未定义书签。 4.1确定工件的定位方案 .......................... 错误!未定义书签。 4.2选择定位原件 ................................ 错误!未定义书签。 4.3分析计算定位误差及夹具的精度计算 ............ 错误!未定义书签。 4.4夹具的使用说明 .............................. 错误!未定义书签。第五章总结 ........................................ 错误!未定义书签。参考资料 ........................................... 错误!未定义书签。致谢 ............................................... 错误!未定义书签。毕业设计小结 ....................................... 错误!未定义书签。 全篇交流QQ;747933699

机械基础齿轮传动教案(第四版)

第四章 齿轮传动(10课时) 教 学 目 标 1、了解齿轮传动的分类、特点 2、理解渐开线的形成及性质,了解齿廓的啮合的特点 3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算 4、了解渐开线齿廓的啮合的特点 5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点 7、了解齿轮轮齿失效的形式 教学重点难点 上述3、5两点 【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用 2、链传动的传动比 3、滚子链的组成、标记和特点 第一节齿轮传动的类型及应用 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的类型 齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。 两轴平行 两轴不平行 按轮齿方向 按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动

(1)根据轴的相对位置,分为两大类,即平面齿轮传动(两轴平行)与空间齿轮传动(两轴 不平行) (2)按工作时圆周速度的不同,分低速、中速、高速三种; (3)按工作条件不同,分闭式齿轮传动(封闭在箱体内,并能保证良好润滑的齿轮传动)、 半 开式齿轮传动(齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭)和开式齿轮传动(齿轮暴露在外, 不能保证良好润滑)三种; (4)按齿宽方向齿与轴的歪斜形式,分直齿、斜齿和曲齿三种; (5)按齿轮的齿廓曲线不同,分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种; (6)按齿轮的啮合方式,分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。 三、齿轮传动的应用 1、传动比 式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点: 优点:能保证瞬时传动比恒定,工作可靠性高,传递运动准确。 传递功率和圆周速度范围较宽,传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s 结构紧凑,可实现较大传动比 传动效率高,使用寿命长,维护简便 缺点:运转中有振动、冲击和噪声 齿轮安装要求高 不能实现无级变速 不适用中心距较大的场合 第二节渐开线齿廓 一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 一是传动要平稳,二是承载能力要强 二、渐开线的形成、性质 1、 渐开线的形成 当一条动直线(发生线),沿着一个固定的圆(基圆)作纯滚动时,动直线上任意一点K 的轨 迹称为该圆的渐开线。 1212 21n z i n z ==

齿轮传动教案[优质文档]

课题(章)机械传动 分课题(节)§6-4 齿轮传动 教学目标1、掌握齿轮传动的常用类型和应用特点。 2、掌握齿轮传动的传动比计算。 3、掌握渐开线齿轮的特点及性质。 教学重点 教学重点:1、齿轮传动的常用类型和应用特点2.齿轮传动的传动比计 算。 教学难点教学难点:外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算。 教学方法讲授法、实物演示投影法、引导法等。 教学器材及设备电脑及投影仪、教具。 复习提问 姓名成绩 1、链传动的常见类型有哪些? 2、链传动的应用特点? 板书设计或教学提纲一、齿轮传动的常用类型和应用 二、传动比 三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 四、齿轮的失效形式与常用材料 五、齿轮传动的维护方法 作业布置1、齿轮传动的维护方法 2、齿轮传动的优缺点 课后小结齿轮的知识点比较分散,采用老师讲授加学生自学的方法,方便学生思考,另外,也为后期去实验室进一步学习齿轮知识奠定了基础。 市中心组推荐意见: (盖章)年月日省中心组评审意见: (盖章)年月日

节 复习提问(5分钟)1、链传动的常用类型有哪些? 2、链传动的应用特点?老师提问回答问题 任务引入(2分钟)一、任务引入 投影仪演示减速器重点额齿轮传动动画,动力从轴1输入,经 过小齿轮和大齿轮的啮合传动后,动力从轴2输出。观察并思考, 图示齿轮的传动有何特点?工作中,轴1和轴2的转速是怎样的关 系。计算一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮,齿数z1=20,z2=32, 模数m=10。试计算其分度圆直径d、齿顶圆直径d a、齿根圆直径 df 、齿厚s、基圆直径db和中心距a。 老师讲课学生听课 任务分析(3分钟)二、任务分析 分析齿轮的传动转向如何,有何特点必须要知道齿轮传动的 类型及其应用特点,要了解轴1和轴2的转速是怎样的关系必须要 学习有关齿轮传动比的知识。为了计算上面例题,需学习渐开线标 准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何计算的知识,带着这些问题观看 下面一组图片。 老师分析 学生通过老 师引导观察 思考齿轮的 转向,并带着 问题进入新 课内容。

机械基础-案例07 闭式斜齿圆柱齿轮传动

闭式斜齿圆柱齿轮传动 设计一闭式斜齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率P 1=20kW ,小齿轮转速 n 1=1000r/min ,传动比i=3,每天工作16h ,使用寿命5年,每年工作300天,齿轮对称布置,轴的刚性较大,电机带动,中等冲击,传动尺寸无严格限制。 解:设计步骤见表 1.选定材料、热处理方式、精度等级、齿数等 小轮:40Cr 调质 HB 1=241~286,取260HBW ; 大轮:45调质 HB 2=197~255,取230HBW ; 7级精度 取z 1=27,则大轮齿数z 2=i z 1=3×27=81, 对该两级减速器,取z=1。 初选螺旋角 =14° 2.确定许用弯曲应力 δHlim1=710MPa ,δHlim2=580MPa , δFlim1=600MPa ,δFlim2=450MPa , 安全系数取S Hlim =1.1 S Flim =1.25 N 1=60×1000×5×300×16=14.4×108 N 2= N 1/i=14.4×108/3=4.8×108 得:Z N1=0.975 Z N2=1.043 Y N1=0.884 Y N2=0.903 MPa S Z H N H H 3 .6291.1975.0710][min 1 1lim 1=?== σσ MPa S Z H N H H 550 1 .1043 .1580][min 2 2lim 2=?= = σσ MPa S Y Y F X N F F 32 .42425.11884.0600][min 1 11lim 1=??== σσ MPa S Y Y F X N F F 08 .32525 .11 903.0600][min 2 22lim 2=??= = σσ

齿轮轴工艺设计论文

常州信息学院 毕业设计 齿轮轴的加工工艺 学生姓名:李文涛 指导教师:高飞 所系与专业机电工程系数控技术 班级数控104 所在学期2010—2013学年 学号1004033446 2013年3 月27 日 摘要 本设计是关于输出齿轮轴加工工艺规程的设计,总体介绍所追踪的典型零件的加工流程,包括毛坯-初检-粗加工-精加工等步骤;所加工零部件的形状、结构、尺寸及重要配合参数,并完成工件的三维造型。数控机床程序编制过程主要包括:

分析零件图纸、工艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。确定零部件的加工方法和步骤,包括使用设备、装夹方法、工装夹具、加工方位、刀具选择、加工参数选择等。 关键词:零件、工艺、数空加工程序 目录 摘要 (1) 前言 (3) 第一章:零件图分析 (4) 1、零件图分析 (4) 2 零件在生活中的作用: (5) 第二章:毛坯的选择 (6) 二(1)设计毛坯图 (6) 二(2)确定毛坯 (6) 第三章加工过程 (8) 三(1)1.刀具选择: (8) (1)2.切削用量的选择 (8) 三(2)齿轮的加工过程 (9) 根据图示数据计算齿轮参数: (9) 三(3)基准的概念和分类 (10) 1. 设计基准 (10) 2. 工艺基准 (10) 3. 定位基准的选择 (11) 4.粗基准的选择 (11) 5.精基准的选择 (11) 三(4)加工工艺路线 (12) 1 加工阶段的划分 (12) 2 各加工阶段的主要任务 (12) 3 加工顺序的安排 (12) 4 数控车床加工与普通车床加工的区别 (13) 5 拟定加工工艺路线方案 (13) 6. 数控编程的过程 (14) (1) 分析零件图纸 (14) (2 )确定工艺过程 (14) (3)数值计算 (14) (4)编写程序单 (15) (5)制备控制介质 (15) (6)程序调试和检验 (15) 7. 程序编制方法 (15) 8. 编制程序 (15) 制作完成效果图 (18)

锥齿轮传动设计说明书

毕业设计说明书 专业:机械制造与自动化 班级:机制3081班 姓名:弓宏国 学号:11308123 指导老师:白福民 陕西国防工业职业技术学院

目录 第一部分工艺设计说明书 (4) ………… 第二部分第17号工序夹具设计说明书 (13) ………… 第三部分第7 号工序刀具设计说明书 (15) ………… 第四部分第17号工序量具设计说明书 (17) ………… 第五部分毕业设计体会 (18) ………… 第六部分参考资料 (19)

二O一O届毕业设计(论文)任务书 专业:机械制造与自动化班级:机制3081班姓名:钟磊学号:11308110一、设计题目(见附图): 锥齿轮传动(CL24-A)零件机械加工工艺规程制订及第17工序工艺装备设计。 二、设计条件: l、零件图;2、生产批量:中批量生产。 三、设计内容: 1、零件图分析:l)、零件图工艺性分析(结构工艺性及技术条件分析);2)、绘制零件图; 2、毛坯选择:1)、毛坯类型;2)、余量确定;3)、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定:1)、加工方案分析及确定;2)、基准的选择;3)、绘制加工工艺流程图(确定定位夹紧方案)。 4、工艺尺寸及其公差确定:1)、基准重合时(工序尺寸关系图绘制);2)、利用尺寸关系图计算工序尺寸;3)、基准不重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定: 6、切削用量及工时定额确定:确定每道工序切削用量及工时定额。 7、工艺文件制订:1)、编写工艺设计说明书;2)、填写工艺规程;(工艺过程卡片和工序卡片) 8、指定工序机床夹具设计:1)、工序图分析;2)、定位方案确定;3)、定位误差计算;4)、夹具总装图绘制,绘制夹具中所有非标零件图。 9、刀具、量具没计。(绘制刀具量具工作图) 四、上交资料(全部为电子文稿): 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份;(按统一格式撰写) 2、工艺文件一套(含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图); 3、机床夹具设计说明书一份;(按统一格式撰写) 4、夹具总装图一张(A4图纸);零件图两张(A4图纸); 5、刀量具设计说明书一份;(按统一格式撰写) 6、刀具工作图一张(A4图纸);量具工作图一张(A4图纸)。 五、起止日期: 2 010年11月1日一2 01 年月日(共周) 六、指导教师: 七、审核批准: 教研室主任:系主任: 年月日 八、设计评语: 九、设计成绩: 年月日

齿轮传动教案

齿轮传动教案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-

第十章齿轮传动(7学时) 一、教学目标及基本要求 1. 了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。 2. 掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析,各分力的方向判断。 3. 掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计,齿轮的结构设计。 二、教学内容 §10-1概述 §10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3齿轮的材料及其选择原则 §10-4齿轮传动的计算载荷 §10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 §10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9变位齿轮传动强度计算概述 §10-10齿轮的结构设计 §10-11齿轮传动的润滑 三、教学内容的重点和难点

重点:标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 难点:针对不同的失效形式确定设计准则,不同的失效形式恰当地选用相应的设计数据。 四、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。在教学过程中,注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 五、详细教学内容 §10-1 概述 齿轮传动在机械领域中应用范围十分广泛。随着科技的进步,齿轮传动的精度和强度已经大幅度地提高,据现有文献,齿轮传动的传递功率可达十万千瓦,圆周速度可达300m/s,直径可达152.3m。接下来,我们按照惯例,先来看一下齿轮传动的特点及类型。 一、齿轮传动的特点及类型 1. 齿轮传动的特点: 1)效率高:可高达99%,在常用的机械传动中,其效率最高; 2)结构紧凑:在相同条件下,齿轮传动所需的空间一般较小; 3)工作可靠,寿命长; 4)传动比恒定; 5)传递的功率和圆周速度的范围广。

齿轮设计实例

【例1】设计一电动机驱动的带式运输机的两级减速器高速级的直齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率P 1=5.5kW ,小轮转速n 1=960r/min ,齿数比u =4.45。 解: 1.轮齿部分主要几何尺寸的设计与校核 ① 选定材料、齿数、齿宽系数 由表10-7选择常用的调质钢 小轮:45调质 HB 1=210~230, 大轮:45正火 HB 2=170~210, 取小轮齿数Z 1=22,则大轮齿数Z 2=uZ 1=4.45×22≈98, 对该两级减速器,取φd =1。 ②确定许用应力: 许用接触应力 N H lim H H min []Z S σσ= 许用弯曲应力 Flim ST NT F F min []Y Y S σσ= 式中 σHlim1=560MPa ,σHlim2=520MPa (图8-7(c )), σFlim1=210MPa ,σFlim2=200MPa (图8-7(c ))。 σFlim 按图8-26查取,应力修正系数Y ST =2,而最小安全系数σHlim =σFlim =1(表8-5),故 H11560 []5601σ?== MPa H21520 []5201σ?== MPa F12102 []4201σ?== MPa F22002 []4001 σ?= = MPa ③ 按齿面接触强度设计 由式 d 1 计算小轮直径。 载荷系数K =K A K V K β 取K A =1(表8-2),K V =1.15,K β=1.09(表8-3),故 K =1×1.15×1.09=1.25 小轮传递的转矩 T 1=9.55×106p /n =9.55×106×5.5/960=54713.5N ?mm 弹性变形系数Z E =189.8(表10-5)。 节点区域系数Z H =2.5。 将以上数据代入上式得

机械传动系统设计实例

机械传动系统设计实例 设计题目:V带——单级斜齿圆柱齿轮传动设计。 某带式输送机的驱动卷筒采用如图14-5所示的传动方案。已知输送物料为原煤,输送机室内工作,单向输送、运转平稳。两班制工作,每年工作300天,使用期限8年,大修期3年。环境有灰尘,电源为三相交流,电压380V。驱动卷筒直径350mm,卷筒效率0.96。输送带拉力5kN,速度2.5m/s,速度允差±5%。传动尺寸无严格限制,中小批量生产。 该带式输送机传动系统的设计计算如下:

例9-1试设计某带式输送机传动系统的V 带传动,已知三相异步电动机的额定功率P ed =15 KW, 转速n Ⅰ=970 r/min ,传动比i =2.1,两班制工作。 [解] (1) 选择普通V 带型号 由表9-5查得K A =1.2 ,由式 (9-10) 得P c =K A P ed =1.2×15=18 KW ,由图9-7 选用B 型V 带。 (2)确定带轮基准直径d 1和d 2 由表9-2取d 1=200mm, 由式 (9-6)得 ()6.41102.012001.2)1(/)1(12112=-??=-=-=εεid n d n d mm , 由表9-2取d 2=425mm 。 (3)验算带速 由式 (9-12)得 11π970200π 10.16100060100060 n d v ??= ==?? m/s , 介于5~25 m/s 范围内,合适。 (4)确定带长和中心距a 由式(9-13)得

)(2)(7.021021d d a d d +≤≤+, )425200(2)425200(7.00+≤≤+a , 所以有12505.4370≤≤a 。初定中心距a 0=800 mm , 由式(9-14)得带长 2 122 1004)()(2 2a d d d d a L -+++=π, 2 (425200)2800(200425)2597.62 4800 π -=?+ ++ =?mm 。 由表9-2选用L d =2500 mm ,由式(9-15)得实际中心距 2.7512/)6.25972500(8002/)(00=-+=-+=L L a a d mm 。 (5)验算小带轮上的包角1α 由式(9-16)得 012013.57180?--=a d d α 000042520018057.3162.84120,751.2 -=-?=> 合适。 (6)确定带的根数z 由式(9-17)得 00l α ()c P z P P K K = +?, 由表9-4查得P 0 = 3.77kW,由表9-6查得ΔP 0 =0.3kW;由表9-7查得K a =0.96; 由表9-2查得K L =1.03, 47.403 .196.0)3.077.3(18 =??+= z , 取5根。 (7)计算轴上的压力F 0 由表9-1查得q =0.17kg/m,故由式(9-18)得初拉力F 0 2c 0α 500 2.5 (1)P F qv zv K = -+

机床传动齿轮的工艺规程设计(大批量)

目录 封面 (1) 课程设计任务书 (2) 目录 (3) 正文 (4) 一.计算生产纲领,确定生产类型 (4) 二.审查零件图样的工艺性 (4) 三.毛坯的选择 (4) 四. 工艺过程设计 (5) 1.定为基准的选择 (5) 2.零件表面加工方法的选择 (5) 3.制定工艺路线 (6) 五.确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图 (6) 1.确定机械加工余量 (6) 2. 确定毛坯尺寸 (7) 3.设计毛坯图 (8) 六.工序设计(选择加工设备和工艺设备) (9) 1.选择机床 (9) 2.选择刀具 (10) 3.选择夹具 (10) 4.选择量具 (10) 5.确定工序尺寸 (12) 七.确定切削用量及基本时间(机动时间) (14) 1.工序Ⅰ切削用量及基本时间确定 (14) 2.工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (17) 3.工序Ⅲ切削用量及基本时间的确 (18) 4.工序IV切削用量及基本时间的确定 (20) 5.工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定 (20) 6.工序VI切削用量及基本时间的确定 (21) 7.工序VII切削用量及基本时间的确定 (22) 总结 (23) 参考文献 (24)

一.计算生产纲领,确定生产类型: 某产品上的一个齿轮零件。该产品产量为10000件,某生产备品率为10%,机械 加工废品率为1%,现制定该齿轮零件的杰械加工工艺规程: N=Qn(1+a%+b%)=10000*1*(1+10%+1%)件/年=11100件/年 式中:Q——产品的年产量; n——每台产品中该零件的数量; a,b——零件生产备品率(%),废品率(%)。 齿轮零件的年产量为11100件/年,现已知该产品属于轻型机械。根据≤机械制 造基础≥表1——1生产类型与生产纲领的关系,可确定其生产类型为大批生产。 二.审查零件图样的工艺性: 齿轮零件图样的视图正确完整。尺寸,公差及技术要求齐全。本零件个表面的加工并不困难,只需要注意其基准孔 95.20其表面粗糙度要求为Ra=0.8μm,以及所需要加 工的齿轮面的表面粗糙度要求也为Ra=0.8μm 。其精度为六级。需要对齿轮面进行精加工。 三.毛坯的选择: 齿轮是最常用的传动件,要求具有一定的强度。该零件的材料为45钢,轮廓尺 寸不大,形状亦不复杂,有属成批生产,故毛坯可采用模锻成型。 零件形状并不复杂,因此毛坯可以与零件的形状精良接近。即外形做成盘状, 内部孔锻出。 毛坯尺寸通过计算加工余量后决定。

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