齒輪傳動的失效形式和設(shè)計約束結(jié)構(gòu)設(shè)計-資料下載頁
2025-06-29 17:58本頁面
【正文】 過對輪輻、輪轂的形狀、尺寸進行變換，設(shè)計出符合要求的齒輪結(jié)構(gòu)。齒輪的直徑大小是影響輪輻、輪轂形狀尺寸的主要因素，通常是先根據(jù)齒輪直徑確定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再考慮其他因素對結(jié)構(gòu)進行完善，有關(guān)細部結(jié)構(gòu)的具體尺寸數(shù)值，可參閱相關(guān)手冊?！ ↓X輪結(jié)構(gòu)可分成四種基本形式： 齒輪軸 對于直徑很小的齒輪，如果從鍵槽底面到齒根的距離x過小(如圓柱齒輪x≤，錐齒輪x≤，、m為模數(shù))，則此處的強度可能不足，易發(fā)生斷裂，此時應(yīng)將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸(圖323)，齒輪與軸的材料相同?！ ≈档米⒁獾氖?，齒輪軸雖簡化了裝配，但整體長度大，給輪齒加工帶來不便，而且，齒輪損壞后，軸也隨之報廢，不利于回用。故當(dāng)x＞(圓柱齒輪)或x＞(錐齒輪)時，應(yīng)將齒輪與軸分開制造?！ ?a)圓柱齒輪軸 (b)錐齒輪軸圖323 齒輪軸 實心式齒輪 當(dāng)輪輻的寬度與齒寬相等時得到實心式齒輪結(jié)構(gòu)(圖324)，它的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便?！ ∵m用條件： (a)齒頂圓直徑da≤200mm；(b)對可靠性有特殊要求；(c)高速轉(zhuǎn)動時降低噪聲?！ 楸阌谘b配和減少邊緣應(yīng)力集中，孔邊及齒頂邊緣應(yīng)切制倒角。對于錐齒輪，輪轂的寬度應(yīng)大于齒寬，以利于加工時裝夾?！ ?a)實心式圓柱齒輪 (b)實心式錐齒輪圖324 實心式齒輪 腹板式齒輪 當(dāng)齒頂圓直徑da＞200～500mm時，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，以節(jié)省材料、減輕重量?？紤]到加工時夾緊及搬運的需要，腹板上常對稱的開出4～6個孔。直徑較小時，腹板式齒輪的毛坯常用可鍛材料通過鍛造得到，批量小時采用自由鍛(圖325)，批量大時采用模鍛(圖326)。直徑較大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，毛坯通常用鑄鐵、鑄鋼等材料鑄造而成(圖327)。對于模鍛和鑄造齒輪，為便于起模，應(yīng)設(shè)計必要的拔模斜度和較大的過渡圓角。(a)自由鍛圓柱齒輪(b)自由鍛錐齒輪圖325 腹板式自由鍛齒輪 輪輻式齒輪 當(dāng)齒頂圓直徑da＞400～1000 mm時，為減輕重量，可做成輪輻式鑄造齒輪(圖328)，輪輻剖面常為+字形。 十一、齒輪傳動特點齒輪傳動用來傳遞任意兩軸之間的運動和動力，其圓周速度可達300m/s,傳遞功率可達kW,齒輪直徑可從1mm到150m以上，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種機械傳動?！ ↓X輪傳動的主要優(yōu)點是： ?、偎矔r傳動比恒定不變；②機械效率高；③壽命長，工作可靠性高； ?、芙Y(jié)構(gòu)緊湊，適用的圓周速度和功率范圍較廣等。齒輪傳動的其主要缺點是： ?、僖筝^高的制造和安裝精度，成本較高； ?、诓贿m宜于遠距離兩軸之間的傳動；③低精度齒輪在傳動時會產(chǎn)生噪聲和振動十二、齒輪傳動的類型按照輪齒齒廓曲線的不同又可為漸開線齒輪、圓弧齒輪、擺線齒輪等?！ “凑展ぷ鳁l件的不同，齒輪傳動又可分為開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動。前者輪齒外露，灰塵易于落在齒面，后者輪齒封閉在箱體內(nèi)。齒輪傳動兩軸平行的齒輪（平面齒輪傳動）圓柱齒輪傳動直齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條斜齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條人字齒兩軸不平行的齒輪機構(gòu)（空間齒輪傳動）兩軸相交齒輪傳動（錐齒輪傳動）直齒斜齒曲線齒兩軸相交錯齒輪傳動交錯軸齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動十三、齒廓嚙合基本定律不論兩齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓的公法線都必須與兩輪的連心線交于一定點?！升X輪圓心分別為OO2圓，兩齒廓EE2嚙合線也就是其公法線nn，nn與O1O2交于C點?？梢酝茖?dǎo)出如下結(jié)果：結(jié)論：互相嚙合傳動的一對齒輪，任一瞬時的傳動比與連心線O1O2線被嚙合齒廓接觸點的公法線所分兩線段的長度成反比。這一規(guī)律，稱為齒廓嚙合的基本定律。凡滿足該定律的一對齒輪的齒廓稱為共軛齒廓。十四、節(jié)點和節(jié)圓根據(jù)齒廓嚙合基本定律，過接觸點所作的兩齒廓的公法線都必須與兩輪的連心線交于一定點，如右圖所示的定點C，這個定點就稱為該兩齒輪的節(jié)點。以兩齒輪的軸心OO2為圓心，過節(jié)點C所作的兩個相切的圓稱為該對齒輪的節(jié)圓。以rr2分別表示兩節(jié)圓半徑。以rr2分別表示兩節(jié)圓半徑。十五、共軛齒廓凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓，稱為共軛齒廓。在理論上可作為一對齒輪共軛齒廓的曲線有無窮多。但在生產(chǎn)實際中，齒廓曲線除滿足齒廓嚙合基本定律外，還要考慮到制造、安裝和強度等要求。常用的齒廓有漸開線、圓弧等。一般機器常用漸開線齒輪，高速重載的機器宜用圓弧齒輪。十六、齒輪各部分名稱齒頂圓da：過所有齒頂?shù)膱A稱齒頂圓 齒根圓df：過齒底部的圓稱齒根圓 分度圓d：對標(biāo)準(zhǔn)齒輪指齒間寬與齒厚相等的圓 （定義為：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓）齒頂高ha：分度圓與齒頂圓之間的徑向高度 齒根高hf：分度圓與齒根圓之間的徑向高度 全齒高h：齒頂圓與齒根圓之間的徑向高度 齒寬b：齒輪寬度齒數(shù)z：輪子的齒數(shù)（根據(jù)工作要求定）模數(shù)m：（由齒承載能力定）壓力角α：α=20 186?！獦?biāo)準(zhǔn)值中心距a：十七、齒輪五個主要參數(shù)的說明模數(shù)m： （45） 分度圓上的齒距對π的比值稱模數(shù)。m是齒輪幾何尺寸計算的基礎(chǔ)，m↗，P↗，齒輪↗，輪齒抗彎能力↗，我國已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列，優(yōu)先采用第一系列，括號內(nèi)模數(shù)盡可能不用。壓力角α：COSακ=rb/rk由漸開線特性可知，齒廓各點的壓力角不等，為了便于設(shè)計、制造及互換使用，將齒輪分度圓上的比值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，并使該圓上的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20176。齒頂高系數(shù)ha*：為了使齒形勻稱（ha=ha*m），正常齒ha*=1徑向間隙系數(shù)C*：徑向間隙是指一對齒嚙合時，一個齒輪的齒頂圓到另一個齒輪的齒根圓的距離，C=C*m，正常齒C*=齒數(shù)Z：與傳動比有關(guān)齒輪加工的方法很多，如鑄造法、沖壓法，切削法等十八、齒輪設(shè)計計算實例 小結(jié)：緊張的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，通過這次畢業(yè)設(shè)計檢驗了我在幾年所有要求的機械專業(yè)工藝的全部課程后所匯集的綜合能力。其體現(xiàn)了我如何綜合運用在本專業(yè)領(lǐng)域中所學(xué)的各門課程知識；以及在設(shè)計以后對理論和實踐結(jié)合有更進一步的理解和掌控。畢業(yè)設(shè)計也是在大學(xué)中學(xué)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 此次設(shè)計使我得到一次很好的教育環(huán)節(jié)中的訓(xùn)練，培養(yǎng)我獨立思考，創(chuàng)新能力的提高，鞏固了我的基礎(chǔ)知識，提高了我的實際動手能力，使我獲得了更加寶貴的專業(yè)經(jīng)驗。 在這次設(shè)計中讓我得到了理論基礎(chǔ)和實踐能力有了很顯著的進步，在此表示衷心感謝各位老師！ 謝謝! 參考文獻齒輪傳動設(shè)計手冊 朱孝錄主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2010齒輪傳動設(shè)計工藝 編委會 北京工業(yè)出版社 2009齒輪傳動設(shè)計手冊 王銘堂 中國知識出版社 2006機械設(shè)計 霍正昀主編 天津大學(xué)出版社 2000簡明機械零件設(shè)計手冊 朱龍根主編 機械工業(yè)出版社 1997豆丁網(wǎng) 齒輪傳動44
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