角变位行星齿轮几何尺寸的计算

角变位行星齿轮几何尺寸的计算
角变位行星齿轮几何尺寸的计算

齿轮的参数代号图解计算方法

传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴平行的齿轮传动直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反。 4、此种传动形式英勇最广泛。 直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反; 斜齿圆柱齿 轮传动 1、轮齿齿长方向线与齿轮轴线 倾斜一个角度。 2、与直齿圆柱齿轮传动相比, 同时啮合的齿数增多,传动平 稳,传动的扭矩也比较大。 3、运转时存在轴向力。 4、加工制造比直齿圆柱齿轮传 动麻烦。 斜齿圆柱齿 轮传动 非圆齿轮传 动 1、目前常见的非圆齿轮有椭圆 形、扇形。 2、当主动轮等速转动时从动轮 可以实现有规则的不等速转动。 3、此种传动多见于自动化机构。

人字齿轮传 动1、具有斜齿圆柱齿轮的优点,同时运转时不产生轴向力。2、适用于传递功率大,需作正反向运转的机构中。 3、加工制造比斜齿圆柱齿轮麻烦。 传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴相交的齿轮传动交叉轴斜齿 轮传动 1、两轮轴线不再同一平面上, 或者任意交错,或者垂直交错。 2、两轮的螺旋角可以相等,也 可以不相等。 3、两轮的螺旋方向可以相同, 也可以不相同。 蜗杆传动 1、蜗杆轴线与蜗轮轴线成垂直 交错。 2、可以实现大的传动比,传动 平稳,噪声小,有自锁。 3、传动效率较低,蜗杆线速度 受一定限制。 直齿锥齿轮 传动 1、两轮轴线相交于锥顶点,轴 交角α有三种,α〉90°,α =90°(正交),α〈90°。 2、轮齿齿线的延长线通过锥点。

斜齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈斜向,或者说,齿线的延长线不通过锥点,而是 与某一圆相切。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向相反。 弧齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈弧形。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向 相反。 3、与直齿锥齿轮传动相比,同 时参加啮合的齿数增多,传动平稳,传动的扭矩较大。 齿轮几何要素的名称、代号 齿顶圆:通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆,其直径用 d a 表示。 齿根圆:通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆,直径用 d f 表示。 齿顶高:齿顶圆 d a 与分度圆d 之间的径向距离称为齿顶高,用 h a 来表示。 齿根高:齿根圆 d f 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高,用 h f 表示。 齿顶高与齿根高之和称为齿高,以h 表示,即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。以上所述的几何要素均与模数 m 、齿数z 有关。 齿形角:两齿轮圆心连线的节点P处,齿廓曲线的公法线(齿廓的受力方向)与两节圆的内公切线(节点P 处的瞬时运动方向)所夹的锐角,称为分度圆齿形角,以α表示,我国采用的齿形角一般为20°。 传动比:符号i ,传动比i 为主动齿轮的转速n 1(r/min )与从动齿轮的转速n 2(r/min )之比,或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。 即i= n 1/n 2 = z 2/z 1

弧齿锥齿轮几何参数设计

弧齿锥齿轮几何参数设计

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第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 14.1 弧齿锥齿轮的基本概念 14.1.1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动,一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示,与直齿锥齿轮相比,轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样,相当于一对相切圆锥面作纯滚动,它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的(图14-2)。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角,即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ,节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合,则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = (14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2) 它们与锥齿轮的齿数成正比,即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知,则节锥可惟一的确定,大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4) 当0 90 =∑时,即正交锥齿轮 副,122i tg =δ 图14-2 锥齿轮的 (a) 左旋 图14-1 弧齿锥

齿轮几何参数设计计算

第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2.1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计,掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的,对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2.2 齿轮传动类型选择 直齿(无轴向力) 斜齿(有轴向力,强度高,平稳) 双斜齿(无轴向力,强度高,平稳、加工复杂) 2.3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配 单级中心距估算 齿轮参数设计 齿轮强度校核 齿轮几何精度计算 2.4 齿轮参数设计原则 (1) 模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力,一般在满足弯曲强度的条件下,选择较小的模数,对减少齿轮副的滑动率、増大重合度,提高平稳性有好处。但在制造质量没有保证时,应选择较大的模数,提高可靠性,模数増大对动特性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取,对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷:mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击:mn=(0.01-0.015)a 对于较大冲击:mn=(0.015-0.02)a (2)压力角选择 an=20 大压力角(25、27、28、30)的优缺点:

优点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大,对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小,不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点:齿的刚度增大,重合度减小,不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长度和曲率半径减小,应力集中系数增大。 小压力角(14.5、15、16、17.5、18)的优缺点: 优点:齿的刚度减小,重合度增大,有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小,对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大,易发生胶合。根切的最小齿数增多。 (3)螺旋角选择 斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数,高速级取较大,低速级取较小。 考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点: 齿面综合曲率半径增大,对齿面接触强度有利。 纵向重合度增大,对传动平稳性有利。 齿根的弯曲强度也有所提高(大于15度后变化不大)。 轴承所受的轴向力增大。 齿面温升将增加,对胶合不利。 断面重合度减小。 (4)齿数的选择 最小齿数要求(与变位有关) 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100齿的质数齿加工可能性问题(滚齿差动机构) 高速齿轮齿数齿数要求 增速传动的齿数要求 (5)齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定, φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4)

弧齿锥齿轮几何参数设计分解

弧齿锥齿轮几何参数设计分解

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第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 14.1 弧齿锥齿轮的基本概念 14.1.1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动,一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示,与直齿锥齿轮相比,轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样,相当于一对相切圆锥面作纯滚动,它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的(图14-2)。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角,即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距Ri ,节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合,则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = (14-1) 小轮和大轮的节点半径r1、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2) 它们与锥齿轮的齿数成正比,即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知,则节锥可惟一的确定,大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4) 当0 90 =∑时,即正交锥齿轮 副,122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角 图14-2 锥齿轮的 (a) 左旋 图14-1 弧齿锥

(整理)弧齿锥齿轮几何参数设计

第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 14.1 弧齿锥齿轮的基本概念 14.1.1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动,一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示,与直齿锥齿轮相比,轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样,相当于一对相切圆锥面作纯滚动,它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的(图14-2)。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角,即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ,节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合,则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = (14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2) 它们与锥齿轮的齿数成正比,即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知,则节锥可惟一的确定,大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4) 当0 90=∑时,即正交锥齿轮副,122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角 1.旋向 弧齿锥齿轮的轮齿对母线的倾斜方向称为旋向,有左旋和右旋两种(图14-3)。面对轮齿观察,由小端到大端顺时针倾斜者为右旋齿轮(图14-3b ),逆时针倾斜者则为左旋齿(图14-3a )。 大小轮的旋向相图14-2 锥齿轮的节锥与节面 (a) 左旋 (b) 右旋 图14-1 弧齿锥齿轮副

齿轮各参数计算方法

齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切,对于α=20度的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大。

3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定,d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在,只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆(不考虑齿侧间隙)就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中,分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

变位齿轮的计算方法

变位齿轮的计算方法 1 变位齿轮的功用及变位系数 变位齿轮具有以下功用: (1)避免根切; (2)提高齿面的接触强度和弯曲强度; (3)提高齿面的抗胶合和耐磨损能力; (4)修复旧齿轮; (5)配凑中心距。 对于齿数z=8~20的直齿圆柱齿轮,当顶圆直径d a=mz+2m+2xm时,不产生根切的最小变位系数x min,以及齿顶厚S a=0.4m和S a=0时的变位系数x sa=0.4m和x sa=0如表1所列。 2 变位齿轮的简易计算 将变位齿轮无侧隙啮合方程式作如下变换: 总变位系数 中心距变动系数 齿顶高变动系数 表 1 齿数z=8~20圆柱齿轮的变位系数 或 Δy=xΣ-y 式中:α——压力角,α=20°; α′——啮合角; z2、z1——大、小齿轮的齿数。

将上述三式分别除以,则得: 由上述公式可以看出,当齿形角α一定时,x z、y z和Δy z均只为啮合角α′的函数。在设计计算时,只要已知x z、y z、Δy z和α′四个参数中的任一参数,即可由变位齿轮的x z、y z、Δy z和啮合角α′的数值表(表2)中,查出其他三个参数,再进行下列计算。一般齿轮手册上均列有此数值表。 式中正号用于外啮合,负号用于内啮合。 3 计算实例 例1: 已知一对外啮合变位直齿轮,齿数z1=18,z2=32,压力角α=20°,啮合角α′=22°18′,试确定总变位系数xΣ、中心距变动系数y及齿顶高变动系数Δy。 解: 根据α′=22°18′查表2,得: x z=0.01653,y z=0.01565,Δy z=0.00088 由此得: 例2: 已知一直齿内啮合变位齿轮副,齿数z1=19,z2=64,α=20°,啮合角α′=21°18′。求xΣ、y及Δy。 解: 根据α′=21°18′查表2,得: x z=0.00886,y z=0.00859,Δy z=0.00027。

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析 7.1 实验目的 1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法; 2. 通过测量和计算,熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。 7.2 实验设备和工具 1. 一对齿轮(齿数为奇数和偶数的各一个); 2. 游标卡尺(游标读数值不大于0.05mm ); 3. 渐开线函数表、计算工具(学生自备)。 7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数* a h 、顶隙系数* c 、变位系数x ;一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有:啮合角α'、中心距a 。 本实验用游标卡尺来测量轮齿,并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下: 1. 确定齿轮的模数和压力角 图7.1 齿轮公法线长度的测量 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下:如图7.1所示,若卡尺跨n 个齿,其公法线长度为 b b n s p n l +-=)1( 同理,若卡尺跨1+n 个齿,其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1 所以 b n n p l l =-+1 (7.1) 又因απαcos cos m p p b == 所以 απc o s b p m = (7.2) 式中b p 为齿轮基圆齿距,它由测量得到的公法线长度n l 和1+n l 代入式(7.1)求得。α可能是 15,也 可能是 20,故分别用 15和 20代入式(7.2)算出模数,取模数最接近标准值的一组m 和α,即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切,所需的跨齿数n 按下式计算

变速器的设计计算

变速器的设计计算 一 确定变速器的主要参数 一、各挡传动比的确定 不同类型的变速器,其挡位数也不尽相同,本设计为五挡变速器。传动比为已知:i 1=6.02,i 2=3.57, i 3=2.14,i 4=1.35,i 5=1.00, i R =5.49. 二、中心距A 的选取 初选中心距A 时,可根据下述经验公式初选: A=K 式中,A 为变速器中心距(mm);A K 为中心距系数,货车:A K =8.6-9.6;emax T 为发动机最大转矩(emax T =165 N ·m );1i 为变速器一挡传动比(i 1 =6.02);g η为变速 器传动效率,取96%。本设计中,取A K =9.0。 将数值代入公式,算得A=88.5849mm ,故初取A=89mm 。 三、变速器的轴向尺寸 影响变速器壳体轴向尺寸的因素有挡数、换挡机构形式以及齿轮形式。设计时可根据中心距A 的尺寸参照下列经验关系初选: 五挡货车变速器壳体轴向尺寸:(2.7~3.0) A=239.18mm ~265.75mm 。 选用壳体轴向尺寸为260mm 。 四、齿轮参数 (1)齿轮模数 变速器齿轮模数:货车最大总质量在1.8~14.0t 的货车为2.0~3.5mm 。齿轮模数由齿轮的弯曲疲劳强度或最大载荷下的静强度所决定。当增大尺宽而减小模数时将降低变速器的噪声,增大模数并减小尺宽和中心距将减小变速器的质量。 对于斜齿轮 m n =K m 3max e T 式中 m n ——齿轮模数 mm

K m ——为模数系数,一般K m =0.28~0.37。本设计中取K m =0.35。 将数值代入计算得 m n =1.919 mm,取m n =2。 对于直齿轮 m=K 1m 31T ? 式中 m ——一挡齿轮模数 mm K 1m ——一挡齿轮模数系数,一般K 1m =0.28~0.37。本设计中取 K 1m =0.30 T 1——一挡输出转矩,T 1=T m ax e *i 1 i 1——一挡传动比 当数值代入计算得m=2.993 mm,取m=3 参考国标(GB1357-87)规定的第一系列模数: 一档和倒挡的模数: m =3mm ; 二,三,四,五挡的模数:m n =2mm; (2)压力角α 齿轮压力角较小时,重合度较大并降低了轮齿刚度,为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷,使传动平稳,有利于降低噪声;压力角增大时,可提高齿轮的抗弯强度和表面接触强度。本设计中采用标准压力角α=20°。 (3)螺旋角β 选取斜齿轮的螺旋角,应该注意它对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。选用大些的螺旋角时,会使齿轮啮合的重合度增加,因而工作平稳,噪声降低,齿轮的强度也相应提高。因此从提高低挡齿轮的抗弯强度出发,β不宜过大,以15°~25°为宜;而从提高高挡齿轮的接触强度和增加重合度着眼,应选用较大的螺旋角。 螺旋方向的选择:斜齿轮传递转矩时,要产生轴向力并作用在轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮的轴向力相互抵消,以减少轴荷,提高寿命。为此,中间轴上的全部齿轮一律采用右旋,而一、二轴上的斜齿轮取左旋,其轴向力经轴承盖由壳体承受。 为使工艺简便,中间轴轴向力不大时,可将螺旋角仅取为三种。

斜齿轮的参数及齿轮计算(携带)

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算 斜齿轮的轮齿为螺旋形,在垂直于齿轮轴线的端面(下标以t表示)和垂直于齿廓螺旋面的法面(下标以n表示)上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线,但从斜齿轮的加工和受力角度看,斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图,螺旋线展开成一直线,该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角,简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有: 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大,轮齿就越倾斜,传动的平稳性也越好,但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮,其轴向力可以抵消,常取,但加工较为困难,一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向,可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢测试一下 2.模数

如图所示,pt为端面齿距,而pn为法面齿距,pn = pt·cosβ,因为p=πm, πmn=πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn=mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时,它们的法面压力角和端面压力角应分别相等,所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。在右图所示的斜齿条中,平面ABD在端面上,平面ACE在法面S上,∠ACB=90°。在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中,、 、、BD=CE,所以有: 法面压力角和端面压力角的关系 4.齿顶高系数及顶隙系数: 无论从法向或从端面来看,轮齿的齿顶高都是相同的,顶隙也是相同的,即 5.斜齿轮的几何尺寸计算:只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数,就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算,具体计算公式如下表所示: 名称符号公式 分度圆直径d d=mz=(mn/cosβ)z 基圆直径db db=dcosαt

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模 所在学院机械工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 年级二零一零级 学生姓名、学号指导教师姓名、职称讲师 完成日期二零一零年五月

摘要 齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一,齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块,所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。 由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线,想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法,但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点,本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度,以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模。 通过实例建模,此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模,提高了变位齿轮工程设计的效率。 关键词:斜齿轮及变位齿轮;渐开线;过渡曲线;对称方程;参数化建模 Ⅰ

ABSTRACT Gear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of the finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method. Because the outline of the helical gear line is not standard curve, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involute tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the precise modeling gear. Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiency Key words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling Ⅱ

变位齿轮参数及计算.docx

一.带安全阀齿轮泵齿轮零件图所需参数表 法面模数m n4 齿数z10 压力角α20° 全齿高h9.1199 螺旋角β9.63° 螺旋方向右 变位系数x0.40394 精度等级8-7-7JL 齿圈径向跳动Fr0.050 公法线长度变Fw0.040 动公差 基节极限偏差± fpb± 0.016 齿形公差 f f0.014 齿向公差Fb0.011 齿厚上偏差Ess-0.186 下偏差Esi-0.288 二.齿轮测绘和变位齿轮参数测量和计算 一. 任务内容: 根据齿轮测绘的数据,计算出齿轮的各参数,为齿轮零件图提供正确数据。 二 . 准备知识 1.变位齿轮的定义: 通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽度切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。 2.齿轮类型判别: 两齿轮为大小相同的一对斜齿轮,齿数为 小齿数应是17 个齿。本齿轮泵中的齿轮齿数少 于10。因此,齿轮是变位齿轮。标准的渐开线齿轮的最 17 个齿,就一定是变位齿轮。变位齿轮使齿轮传 动结构紧凑,齿轮的强度增加。 3.变位齿轮的类型 变位齿轮有两大类:高度变位传动和角度变位传动,如下表所示。 传动类型高度变位传动又称零传动 角度变位传动 正传动负传动 齿数条件z1+z2≥2Zmin z1+z2<2zmin z1+z2>2zmin 变位系数要 x1+x2=0,x1=- x2 ≠0x1+x2>0x1+x2<0 求 传动特点a'=a, α'= α,y=0a'>a, α'> α,y>0a'

小 齿 轮 取 正 变 位 , 允 许 z1a a'

斜齿轮的参数及齿轮计算

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(转载) 狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数:1093 收藏数:2公众公开原文来源 我也要收藏以文找文如何对文章标记,添加批注? 9.9.2◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆ 斜齿轮的轮齿为螺旋形,在垂直于齿轮轴线的端面(下标以t表示)和垂直于齿廓螺旋面的法面(下标以n表示)上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线,但从斜齿轮的加工和受力角度看,斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图,螺旋线展 开成一直线,该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在 分度圆柱上的螺旋角,简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有: ...(9-9-01) 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的 计算。螺旋角β越大,轮齿就越倾斜,传动的平稳 性也越好,但轴向力也越大。通常在设计时取。 对于人子齿轮,其轴向力可以抵消,常取,但加 工较为困难,一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向,可分为右旋和 左旋两种。如何判断左右旋呢?测试一下? 2.模数 如图所示,pt为端面齿距,而pn为法面齿距,pn = pt·cosβ,因为p=πm, πmn=πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn=mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时,它们的法面压力 角和端面压力角应分别相等,所以斜齿圆柱齿轮法 面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条 得到。在右图所示的斜齿条中,平面ABD在端面 上,平面ACE在法面S上,∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中, 、、 、BD=CE,所以有: ... (9-9-03)>>法面压力角和端面压力角的关系<<

齿轮基本参数和概念

齿轮基本参数概念和参数计算 ----------项子澄6-11于五征 前言 齿抡中主要数学基础是几何,三角和解析几何,还有一点微积分,所以无需高深的数学.只有研究螺旋伞齿时才需要.但它很繁琐,要对各参数的相互关系有很清晰的几何概念并非易事.有人一直从事齿变速箱设计数十年,他能按公式计算齿轮但他对齿轮的概念很不清晰.一旦遇到计算矛盾就难着手分析.这次讲课重在概念和实用及与概念有关的公式推导.我对所讲到的所有公式都进行过推导如有要深入研究可问我.再有欢迎课堂中提问希望变被动学习为主动 一,渐开线形成原理(图一) 如图一可看作一条绳子的端点绕圆r b展开,或一根竿子在圆r b上滚动其端点的轨迹.如A⌒K⌒E即为渐开线. r b圆(NO)即为基圆..图中α角为啮合角(压力角),φ为渐开线展开角, θ为渐开线函数角,.KN为K点的曲率半径ρ..以上几个参数非重要.请注意它们角度关系 r b----------基圆 α-----压力角 φ-----渐开线展开角, θ-----渐开线函数角 ρ(如图KN)----- K点的曲率半径=N⌒A

二, 渐开线性质(图二) 1, 2,渐开线上任何一点的法线必切于基圆r b 3,渐开线形状只取决于基圆r b的大小 4,当基圆r b=∞时渐开线为直线∴可用齿条刀具加工齿轮 5,ρ=kN-----是K点的曲率半径, ρ=kN-=N⌒A弧长 6,一对渐开线齿啮合的充分和必要的条件是它们的基节相等.(见图三,以后节讲) 7,所谓变位齿轮就是其齿形在渐开线上选用不同的区段.(见图三,在下一节讲) 三, 渐开线方程 因极坐标方便直观我们只讲极坐标方程.(如图二) 以O为座标原点,由⊿ONK可得 r k=OK= r b/Cosαk---------------(1) 式中r b = ON, r k =OK θk=tgαk-αk---------------(2) (从直观可见, 当用弧度表示θk和αk时即得此式(证明:θk=φK-αk∵长度NK= N⌒A弧长∴, N⌒A弧度= (N⌒A弧长/ r b-) = (NK/ r b)= tgαk) θk称为渐开线角θk=invαk= tgαk-αk-.这是个超越函数. inv是involute 的缩写invαk称为渐开线函数亦可得ρ= r b tgαk------------------(1)’ 三渐开线齿轮基本知识 1分类 斜齿轮 (1)圆柱齿轮直齿轮 蜗轮蜗杆 直锥齿轮

《机械设计基础》试题库_齿轮机构

第4章齿轮机构 习题与参考答案 一、复习思考题 1.要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变,其齿廓应符合什么条件 2.渐开线是怎样形成的它有哪些重要性质试根据渐开线性质来解释以下结论: (1)渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线; (2)渐开线齿廓传动时,其瞬时传动比保持不变; (3)渐开线齿条的齿廓是直线; (4)齿条刀具超过N1点的直线刀刃不能范成渐开线齿廓; (5)一对互相啮合的标准齿轮,小齿轮齿根齿厚比大齿轮齿根厚度小。 3.节圆和分度圆有何区别压力角和啮合角有何区别,在什么条件下节圆与分度圆重合以及啮合角与分度圆压力角相等。 4.什么是渐开线齿轮传动的可分性如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距,能不能传动有什么不良影响 5.渐开线齿轮正确啮合的条件是什么满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动 6.何谓理论啮合线段和实际啮合线段何谓重合度重合度等于1和小于1各会出现什么情况重合度等于2表示什么意义 7.何谓根切想象什么条件下会发生根切现象根切的齿轮有什么缺点根切与齿数有什么关系正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少 8.何谓变位齿轮为什么要使用变位齿轮移距系数的正负是怎样规定的正移距的变位齿轮其分度圆齿厚是增大还是减小 9.试述一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件与直齿轮比较,斜齿轮传动有哪些优缺点10.斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿数各有何用处当量齿数是否一定是整数 11.什么叫标准齿轮什么叫标准安装什么叫标准中心距 12.渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有关一对互相啮合的渐开线齿轮,若其齿数不同,齿轮渐开线形状有什么不同若模数不同,但分度圆及压力角相同,齿廓的渐开线形状是否相同若模数、齿数不变,而改变压力角,则齿廓渐开线的形状是否相同

齿轮参数测量实验

渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的测定 一、目的: 1.掌握测量渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的方法。 2.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质。 二、设备和工具: 1.齿轮一对 2.游标卡尺 3.渐开线函数表(自备) 4.计算工具(自备) 三、原理和方法: 渐开线直齿圆柱变位齿轮的基本参数有:齿数z ,模数m ,齿顶高系数h a ,顶隙系数c*,分度圆压力角α,变位系数x 。 1.求m, α 由标准直齿圆柱齿轮公法线长度计算中得知,如卡尺跨n 个齿时,其公法线长度应为: b b n S P )1n (L +-= 同理,如跨(n+1)齿时,则其公法线长度应为: b b n S nP L +=+1 ∴ L n+1=L n =P b (1) ∵ P b =P ×cos α=πm ×cos α ∴ α  πcos b P m = (2) 式中α可能是15°,也可能是20°(欧美制也有°),分别用15°或20°代入公式 (2),算出两个模数,视其模数最接近于标准值的一组m 与α,即为所求齿轮的模数和压力角α。 为了使卡尺的两个卡脚与齿廓的渐开线部分相切,跨齿数n 应按下列公式计算或由表中选用: 5.0z ·80n +? ?=1α (3) 2. 确定系数x ∵ b 1n b nP L S -=+ (4) α+α=inv ·r 2cos S S b b  )+αααπ inv r xtg b ?+=2cos 22 m(

即 ααπααinv r m S xmtg b b ·2cos 2 cos ·2-- = ∴ α α π αtg inv z m S x b 22cos ?--= (5) 将式(4)代入式(5)即可求出变位系数x。 3.求:* a h 、c* 由 2 d mz )x c h (m h f * *a f -= -+= (6) 式(6)中d f 可用游标卡尺测定,仅* a h 和*c 未知,故分别用*a h =1,*c =或*a h =,* c =两种标准代入,符合等式的一组,即为所求值。 4.对于角度变位齿轮传动应有齿轮顶降低系数σ可利用齿顶高公式求 ∵ )(* σ-+=x h m h a a ∴ m h x h a a - +=* σ (7) 式中:2 d d h a a -= (8) 5.若所测两个齿轮是一对互相啮合的齿轮,则可根据所测得的变位系数x 1和x 2计算出啮合角α’和中心距a αααinv z z x x tg inv +++= 2 121) (2' ' cos cos ) (221αα z z m a += 实验时可用游标卡尺直接测定这对齿轮和中心距a ,并与计算结果进行比较。 测定a 时应使该对齿轮作无齿侧间隙啮合,根据图3所示,记测定中心距为A ,有 )(2 1 21k k d d B A ++ = 6.关于d a 和d f 的测定 1) d a 的测定 a) Z为偶数时,如图4所示,d a 可以直接用游标卡尺测量。 b) Z为奇数时,如图5所示,d a 可以分段量出,即 1a H 2d d += 2) d f 的测定: a)Z为偶数时,直接测量(如图4所示) b)Z为奇数时,分段量出(如图5所示)

直齿锥齿轮传动参数设计

直齿锥齿轮传动设计 锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥",如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。 1. 齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心,以锥长R 为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。

2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数 (1) 背锥和当量齿轮 下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。为此,再过A作O1A ⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac',圆弧bAc 与线段b'Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30),两者就更接近。这说明:可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮,扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮,这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形,即锥齿轮大端轮齿尺寸(ha、hf等)等于当量齿轮的轮齿尺寸。

各种齿轮及链轮几何参数计算小软件_图文(精)

渐开线圆柱直齿轮计算制作:D.R Feng 模数 m21.06任意圆压力角αk#NUM! 齿数 z15齿顶圆齿厚 Sa13.82362731分度圆压力角α°20任意圆齿厚 Sk#NUM! 压力角(弧度值0.34906585分度圆半径 r157.95分度圆直径 d315.9任意圆半径 r k148变位系数 x0齿顶圆半径 r a179.01齿顶圆直径 d a358.02齿顶圆压力角 αa0.593227771齿根圆直径 d f263.25基圆半径 rb148.4244495基圆直径 d b296.8488989渐开线函数invαk#NUM! 分度圆齿厚 S33.080971标准公法线长度 Wk97.96612687渐开线函数(分度圆0.014904384测量值 Wk' 跨测齿数 k2计算变位系数-6.800422431 只需输入绿色部分 压力角为 14.5°,20°,22.5°,25° 标准模数:1,1.25,1.5,(1.75,2,(2.25,2.5,(2.75,3,(3.5,4,(4.5,5, (5.5,6,(7,8,(9,10,12,(14,16,18,22,28,(30,36 标准径节 p=25.4/m: 1,1-1/4,1-1/2,1-3/4,2,2-1/2,2-3/4,3,3-1/2,4, 5,6,7,8,9,10,12,14,16,18,20 螺旋齿轮几何尺寸计算 法面模数 m n配对齿数 Z2 齿数 z1螺旋角β(8-20 分度圆压力角∮°螺旋角β(弧度值0分度圆直径 d10基圆直径 db0齿顶圆直径da10压力角(弧度值0齿根圆直径 df10端面齿距 Pt0法面齿距 Pn0当量齿数0端面模数 m t0中心距0

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