【正文】 選擇載荷 初選齒寬系數(shù) ψ a 系數(shù) K 計(jì)算大小齒輪許用接觸應(yīng)力，并選擇【 σ H】 為它們的最小值 根據(jù)齒面硬度查表得大小齒輪彎曲疲勞極 限 σ Flim1,σ Flim2 計(jì)算大小齒輪各自許用彎曲應(yīng)力【 σ F1】 ,【 σ F2】 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 計(jì)算中心距 a 確定小齒輪齒數(shù) z1,并計(jì)算大齒輪齒數(shù) z2根據(jù)大小齒輪齒數(shù)查表得齒形系數(shù) YF1,YF2 算傳動(dòng)比誤差 Δ≦ 5% N 確定模數(shù)確定大小齒輪的齒寬 校核齒根彎曲強(qiáng)度 算出實(shí)際 σ F1,σ F2 σ F1【 σ F1】 ； σ F2【 σ F2】 Y N 算出最終齒輪的各個(gè)參數(shù)并輸出 XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 有了主程序流程圖就可以編寫(xiě)主程序了，首先應(yīng)該定義變量 ，在 VB 軟件中 的通用區(qū)域來(lái)聲明變量如圖 所示： 圖 定義變量 定義了變量之后就可以編寫(xiě)主程序，本界面的主程序是在命令按鈕“計(jì)算”下完成的，在界面上雙擊命令按鈕“計(jì)算”即可進(jìn)入 Command1 的單擊事件中 。初算計(jì)算中心距單位為 NM a = (u + 1) * ((K * T1 * 335 / (u * ψ * σH(σH1, σH2)))) ^ (1 / 3) 39。運(yùn) 行選擇齒形系數(shù)子程序 SelYF12 39。齒寬 b = ψ * Int(D(m, z1)) b1 = Int(b) + 3 b2 = Int(b) Else Do z1 = z1 + 1 z2 = u * z1 CalΔ 39。計(jì)算小齒輪接觸應(yīng)力 σ H1 = σHlim1 / SH(SelXyd, SelDyd) 39。 同樣的在 Frame2 中添加標(biāo)簽框，并讓他們顯示小齒輪，大齒輪，齒條，模數(shù)，齒數(shù)，齒寬，分度圓，齒頂圓，齒根圓，中心距，齒條齒高，齒條長(zhǎng)這些信息。然后在 Fame1 中添加標(biāo)簽框（ Label）、文本框（ TextBox）、組合框（ ComboBox）和命令按鈕（ CommandButton） 。 對(duì)于線圖，采用直接取值的方法，將所有情況所對(duì)應(yīng)的取值都提前查好，將它們編入程序。Visual Basic 在語(yǔ)言方面和 IDE 方面的改進(jìn)都不大，但是許多新增的組件成為Visual Basic 開(kāi)發(fā)人員手中的利器，如 File System Object 等。 從任何標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)， VB 都是世界上使用人數(shù)最多的語(yǔ)言 —— 不僅是盛贊 VB的開(kāi)發(fā)者還是抱怨 VB 的開(kāi)發(fā)者的數(shù)量。其失效形式主要是蝸輪齒面膠合、磨損和點(diǎn)蝕等。 二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 直齒圓錐齒輪的失效形式及強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)與直齒圓柱齒輪基本相同，可近似按齒寬中點(diǎn)的一對(duì)當(dāng)量直齒圓柱齒輪來(lái)考慮。 ? =15176。 (3)確定模數(shù) mn=d1cos 10z? =179。 1179。單向工作，單班制工作 10 年，每年按 300 天計(jì)算。從動(dòng)輪所受軸向力與 主動(dòng)輪的大小相等、方向相反（圖 213 b）。 m=d1/z1=50/20= 正好是標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)第二系列上的數(shù)值。 8=179。 106179。 下面用機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)中的例題來(lái)設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的數(shù)據(jù)。 (2)模數(shù) m。計(jì)算時(shí)設(shè)全部載荷由一對(duì)齒承擔(dān)，且載荷作用于齒頂，將輪齒看作懸臂梁，其危險(xiǎn)截面可用 30o切線法確定，即作與輪齒對(duì)稱中心線成 30o夾角并與齒根過(guò)渡曲線相切的兩條直線，連接兩切點(diǎn)的截面即為齒根的危險(xiǎn)截面 ，如圖 27所示。 設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)主動(dòng)輪傳遞的功率 P1（ KW）及轉(zhuǎn)速 n1(r/min)，由下式求主動(dòng)輪力矩 T1=179。 二、 齒側(cè)間隙 考慮到齒輪制造以及工作時(shí)輪齒變形和受熱膨脹，同時(shí)為了便于潤(rùn)滑，需要有一定的齒側(cè)間隙。如汽車(chē)、拖拉機(jī)中的重要齒輪 20CrMnTi 56~62 38CrMOAlA 氮化 229 850HV 載荷平穩(wěn)、潤(rùn)滑良好的齒輪 鑄 鋼 ZG45 正火 163~197 重型機(jī)械中的低速齒輪 ZG55 179~207 球墨鑄 鐵 QT7002 225~305 可用來(lái)代替鑄鋼 QT6002 229~302 灰 鑄 鐵 HT250 170~241 低速中載、不受沖擊的齒輪。為了使大、小齒輪的壽命接近，應(yīng)使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的高出 30~50HBS。 齒輪常用材料及熱處理 由輪齒失效形式可知，選擇齒輪材料時(shí)，應(yīng)考慮以下要求：輪齒的表面應(yīng)有足夠的硬度和耐磨性，在循環(huán)載荷和沖擊載荷作用下，應(yīng)有足夠的彎曲強(qiáng)度。例如齒面的點(diǎn)蝕會(huì)加劇齒面的磨損，而嚴(yán)重的磨損又會(huì)導(dǎo)致輪齒折斷。 提高齒面硬度和降低表面粗糙度值，均可提高齒面的抗點(diǎn)蝕能力。尤其是脆性材料（鑄鐵、淬火鋼等）制成的齒輪更容易發(fā)生輪齒折斷。這就需要我們對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，使齒輪的性能更加好，精度更加高，這將使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的質(zhì)量更好！ ，可以檢驗(yàn)并整合我大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，并 促 使 我將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中， 最終提高自身把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)所需的產(chǎn)品的能力。 參數(shù)化技術(shù)研究?jī)?nèi)容、意義、 研究 背景 本論文研究的內(nèi)容 為了 實(shí)現(xiàn) 實(shí)現(xiàn)一系列化的從改變初始條件到自動(dòng)生成齒輪模型及最終選擇齒輪類型的參數(shù)化設(shè)計(jì) ，本文選擇 VB 語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)工具。目前齒輪傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)不支持初步設(shè)計(jì)過(guò)程，缺乏變參數(shù)設(shè)計(jì)功能，不能良好的自動(dòng)處理對(duì)已有圖形的修改，不能有效地支持變型化、系列化設(shè)計(jì)，從而使得設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、 設(shè)計(jì)費(fèi)用高、設(shè)計(jì)中存在大量重復(fù)勞動(dòng)，嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)的效率，無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。 最后 實(shí)現(xiàn) VB 和 CATIA 連接 , 開(kāi)發(fā) 了用戶選擇齒輪種類和參數(shù)輸入界面 , 最終程序控制 CATIA 參數(shù)表 , 根據(jù)界面輸入?yún)?shù)自動(dòng)進(jìn)行模型再生 , 以實(shí)現(xiàn)齒輪類零件便捷化設(shè)計(jì)的目的。 本人簽名： 日期 年 月 日 XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) I 齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì) 摘 要 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)，具有承載能力大，效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)很多企業(yè)，設(shè)計(jì)工作往往是變型或系列化設(shè)計(jì)，新的設(shè)計(jì)經(jīng)常用到已有的設(shè)計(jì)成果。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法儲(chǔ)存了設(shè)計(jì)的全過(guò)程，能設(shè)計(jì)出一些列而不是單一的產(chǎn)品模型；對(duì)已有的設(shè)計(jì)的修改，只需變動(dòng)相應(yīng)的參數(shù)，而無(wú)需運(yùn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程。姜美榮、黃愷、韓玉等人以 PRO／ E 為環(huán)境實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)線嚙合齒輪參數(shù)化的建模 [4]。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪，直齒斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等。 XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 齒輪 傳動(dòng) 設(shè)計(jì) 理論 齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 一、齒輪傳動(dòng)的失效形式 [6] 齒輪傳動(dòng)是靠齒與齒的嚙合進(jìn)行工作的，輪齒是齒輪直接參與工作的部分，所以齒輪的失效主要發(fā)生在輪齒上。齒面點(diǎn)蝕的繼續(xù)擴(kuò)展會(huì)影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，導(dǎo)致齒輪不能正常工作。 采用粘度較大或抗膠合性能好的潤(rùn)滑油，降低表面粗糙度以形成良 好的潤(rùn)滑條件；提高齒面硬度等均可增強(qiáng)齒面的抗膠合能力。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損。因齒面硬度不高，易制造，成本低，故 應(yīng)用廣，常用于對(duì)尺寸和重量無(wú)嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。常用的齒輪材料，熱處理方法、硬度、應(yīng)用舉例見(jiàn)表 21。一般情況下，可選三個(gè)公差組為同一精度等級(jí)，也可以根據(jù)使用要求的不同，選擇不同精度等級(jí)的公差組組合。 精度等級(jí) 齒面硬度 HBS 圓周速度 v() 應(yīng)用舉例 直齒圓柱齒輪 斜齒圓柱齒輪 直齒圓錐齒輪 6 ≤ 350 ≤ 18 ≤ 36 ≤ 9 高速重載的齒輪傳動(dòng)，如機(jī)床、汽車(chē)中的重要齒輪，分度機(jī)構(gòu)的齒輪，高速減速器的齒輪等 ＞ 350 ≤ 15 ≤ 30 7 ≤ 350 ≤ 12 ≤ 25 ≤ 6 高速中載或中速重載的齒輪傳動(dòng)，如標(biāo)準(zhǔn)系列減速器的齒輪，機(jī)床和汽車(chē)變速箱中的齒輪等 ＞ 350 ≤ 10 ≤ 20 8 ≤ 350 ≤ 6 ≤ 12 ≤ 3 一般機(jī)械中的齒輪傳動(dòng)，如機(jī)床、汽車(chē)和拖拉機(jī)中的一般齒輪，起重機(jī)械中的齒輪，農(nóng)業(yè)機(jī)械中的重要齒輪等 ＞ 350 ≤ 5 ≤ 9 9 ≤ 350 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 低速重載的齒輪，低精度機(jī)械中的齒輪等 ＞ 350 ≤ 3 ≤ 6 XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 直齒圓柱 齒輪傳動(dòng)的 設(shè)計(jì) 一、輪齒的受力分析 圖 26 所示為齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)主動(dòng)齒輪的受力情況，不考慮摩擦力時(shí)，輪齒所受總作 用 力 Fn 將沿著嚙合線方向， Fn 稱為法向力。由于各種因素的影響，齒輪工作時(shí)實(shí)際所承受的載荷通常大于名義載荷，因此，在強(qiáng)度計(jì)算中，用載荷系數(shù) K 考慮各種影響載荷的因素，以計(jì)算載荷 Fnc 代替名義載荷 Fn。 對(duì)于軟齒面的閉式傳動(dòng)，在滿足彎 曲疲勞強(qiáng)度的條件下，宜采用較多齒數(shù)，一般取 z1=20~40。為便于裝配和調(diào)整，常將小齒輪齒寬加大 5~10mm，但設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)按大齒輪齒寬計(jì)算。 小齒輪 45 鋼調(diào)質(zhì)處理、大齒輪正火處理 。 1179。 (1)齒數(shù)。 圓周力和徑向力方向的判斷與直齒圓柱齒輪相同。 三、齒面接觸疲勞 強(qiáng)度計(jì)算 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，也按齒輪上的法平面當(dāng)量直齒圓柱齒輪計(jì)算。 106179。 108 查圖 212 得接觸疲勞壽命系數(shù) zN1= zN2 = （ N0=109， N1N 0） 按一般可靠性要求取 SH =1，則 ][ 1H? =11600?=600MPa ][ 2H? =1 ?=594MPa 查表 24 取 d? =； 查表 25 得 ZE =189. 8 2mmN 。44′ 26″， ? 在 8 ~ 20176。徑向力的方向分別指向各自的輪心 。 二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相似。 XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第 3 章 用 VB 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)化過(guò)程 Visual Basic 軟件 簡(jiǎn)介 在選擇程序語(yǔ)言時(shí)，要考慮到開(kāi)發(fā)語(yǔ)言功能是否強(qiáng)大，技術(shù)是否先進(jìn)，使用是否方便，同時(shí)還要考慮開(kāi)發(fā)所花費(fèi)的時(shí)間及效果。數(shù)據(jù)環(huán)境和新的報(bào)表功能也讓數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)有了全新的體驗(yàn)。 齒輪參數(shù)化的過(guò)程 這里我們以直齒圓柱齒輪來(lái)介紹齒輪參數(shù)化的過(guò)程。當(dāng)點(diǎn)擊外嚙合直齒圓柱齒輪或者內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪后，再 輸入基本參數(shù)和齒輪工作條件 ， 點(diǎn)擊計(jì)算 即可在界面下方顯示出所設(shè)計(jì)的齒輪各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)，其中有模數(shù)，齒數(shù)，齒寬，分度圓，齒頂圓，齒根圓，中心距。如原動(dòng)機(jī)中有“ 電動(dòng)機(jī) 、 多缸內(nèi)燃機(jī) 、 單缸內(nèi)燃機(jī) ”三個(gè)選項(xiàng)；工作機(jī)載荷有“ 載荷平穩(wěn) 、 中等沖擊 、 嚴(yán)重沖擊 ”三個(gè)選項(xiàng)；熱處理方式中有“ 正火 、 調(diào)質(zhì) 、 表面淬火 、 滲碳淬火 、 回火滲碳 ” 五個(gè)選項(xiàng)。在單擊事件中輸入以下主程序。初定確定齒數(shù) z1 z1 = 21 If Then z1 = Val() z2 = u * z1 End If XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 CalΔ If Δ = Then 39。校核運(yùn)算 σ Ff1 = 2 * K * T1 * YF1 / (Int(b) * (SelM(m) ^ 2) * z1) σ Ff2 = σF1 * YF2 / YF1 If σFf1 σF1 And σFf2 σF2 Then 39。選模數(shù) m = SelM(m) 39。初次設(shè)計(jì) DXyingdu DXjiechu Selψ Selt 39。另外一個(gè)XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 命名為結(jié)束，用于結(jié) 束整個(gè)程序。 在設(shè)計(jì)界面時(shí) 先在窗體上設(shè)置框架 （ Frame） Fame1， Frame2 和圖片框 Pcture1，在 Fame1 的標(biāo)題 Caption 屬性中輸入“直齒圓柱齒輪”，也就是把 Fame1 命名為“直齒 圓柱齒輪”，同樣的將 Frame2 命名為“設(shè)計(jì)結(jié)果”。 首界面 齒輪參數(shù)化介紹界面 選擇所要設(shè)計(jì)的齒輪類型的界面 直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)界面 斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)界面 直齒圓錐齒輪設(shè)計(jì)界面 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)界面 得出設(shè)計(jì)結(jié)果，選擇并記錄所需要的數(shù)據(jù) XXXX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 對(duì)于數(shù)表，由于數(shù)據(jù)不變化