【正文】 15 響， ?? cos?Z ；其余各符號所代表的意義、單位及確定方法均與直齒圓柱齒輪相同。單向工作，單班制工作 10 年，每年按 300 天計算。 小齒輪 45 鋼調質 大齒輪 45 鋼正火 d1 ≥ ? ?3 12 1650uuKTdH ????????? ?? (1)載荷系數 k 按表 23 取 K= (2)轉矩 T1=179。11nP =179。 97010 = Nmm (3)接觸疲勞許用應力 ][ H? =HHSlim?ZN 按齒面硬度中間值查圖 210 得 1limH? =600MPa， 2limH? =550 MPa 應力循環(huán)次數 hnjLN 601? =60179。 1179。 300179。 109 N2 ??iN1 9?=179。 (4)計算小齒輪分度圓直徑 d1 ≥ ? ?3 12 1650uuKTdH ????????? ?? =3 2 ??????????=m K= T1= ][H? =594MPa 取 d1=60 mm (1)齒數 取 z1=20 , 則 z2=z1i=20179。 (3)確定模數 mn=d1cos 10z? =179。 / 20= mm 查表 ,取標準值 mn= (4)計算中心距 a d2=d1 i =179。 160)= z1=20 z2=92 mn= a=160mm XXXX 大學 2021 屆畢業(yè)設計 16 則 ? =15176。的范圍內，故合適。 ? =15176。 (2)彎曲疲勞許用應力 按齒面硬度中間值由圖 29 得： 1limF? =240MPa, 2limF? =220MPa 由圖 211 得 YN1=1, YN2=1；取 SF=1, 則 ][ 1F? =240MPa ][ 2F? =220MPa 1F? =12161 ZbmKTn?cos. YFS = 2 ??? ???= MPa≤ ][ 1F? ?? FSFSFF YY?? MPa ≤ ][ 2F? ][ 1F? =240MPa ][ 2F? =220MPa 強度足夠 圓錐 齒輪傳動的設計 一、 輪齒受力分析 一對直齒圓錐齒輪嚙合傳動時，如果不考慮摩擦力的影響，輪齒間的作用力可以近似簡化為作用于齒寬中點節(jié)線的集中載荷 Fn，其方向垂直于工作齒面。各力的大小為： 111 2mt dTF ? 11 cos?FFr ?? = 11 ??costgFt 111 ??? s ins in1a tgFFF t??? (215) ?cos1tn FF ? 式中： dm1為主動錐齒輪分度圓錐上齒寬中點處的直徑，也稱分度圓錐的平均直徑，可根據錐距 R、齒寬 b和分度圓直徑 d1確定，即： dm1=（ 1－ R? ） d1 (216) 式中 : RbR /?? 稱齒寬系數，通常取 R? =~ 圓周力的方向在主動輪上與回轉方向相反 ,在從動輪上與回轉方向相同 。軸向力的方向分別指向大端。 二、齒面接觸疲勞強度計算 直齒圓錐齒輪的失效形式及強度計算的依據與直齒圓柱齒輪基本相同，可近似按齒寬中點的一對當量直齒圓柱齒輪來考慮。 三、齒根彎曲疲勞強度計算 將當量齒輪有關參數代入直齒圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強度計算公式，則得圓錐齒輪齒根彎曲疲勞強度的計算公式為 ? ?FSRRF YumzKT 23212 1 ??????≤ ? ?F? (219) m ≥ ? ? ? ?3 2212 1 FSFRR YuzKT ?? ??? (220) 式中： FSY 為齒形系數，應根據當量齒數 zv（ zv=z/cosδ ）由圖 28 查得； ［ F? ］為許用彎曲應力，確定方法與直齒圓柱齒輪相同。 ??????? XXXX 大學 2021 屆畢業(yè)設計 18 蝸輪蝸桿 傳動的設計 一、 輪齒受力分析 法向力可分解為三個分力：圓周力 Ft，軸向力 Fa，徑向力 Fr， 且有如下關系： Ft1 = Fa2=2T1 / d1 Fa1 = Ft2=2T2 / d2 (221) Fr1 = Fr2= Ft2 tanα 式中： T T 2分別為作用在蝸桿與蝸輪上的扭矩。但因蝸桿與蝸輪齒面時間有較大的相對滑動，所以發(fā)熱量大。其失效形式主要是蝸輪齒面膠合、磨損和點蝕等。 這里只給出導出結果。 三、齒根彎曲疲勞強度計算 蝸輪輪齒 根彎曲疲勞強度的計算公式為 校核公式 (224) 設計公式 (225) 式中： 2aFY 為 蝸輪的 齒形系數，應根據當量齒數 zv2由圖 28 查得； ［ F? ］為蝸輪材料的 許用彎曲應力， 其余符號的含義同前。在齒輪傳動參數化設計模塊中，采用 VB 語言作為開發(fā)工具，之所以選擇 VB 語言作為開發(fā)工具，是因為Microsoft Visual Basic(簡稱 VB)是一種在 Windows 環(huán)境下的、可視的面向對象的程序設計語言，它將 Windows 編程的復雜性封裝起來，使用可視化設計應用程序，提高了應用程序的開發(fā)效率，并且具有功能強大，易學易用，編程簡潔等特點。 從任何標準來說， VB 都是世界上使用人數最多的語言 —— 不僅是盛贊 VB的開發(fā)者還是抱怨 VB 的開發(fā)者的數量。 VB 擁有圖形用戶界面（ GUI）和快速應用程序開發(fā)（ RAD）系統，可以輕易的使用 DAO、RDO、 ADO 連接數據庫，或者輕松的創(chuàng)建 ActiveX 控件。 Visual Basic 在 數據訪問方面有了很大的改進，新的 ADO 組件讓對大量數據快速訪問成為可能。 Visual Basic 借助 COM/COM+強大的功能，可以開發(fā)具有 N 層結構的分布式應用程序。Visual Basic 在語言方面和 IDE 方面的改進都不大，但是許多新增的組件成為Visual Basic 開發(fā)人員手中的利器，如 File System Object 等。 總之 Visual Basic 已經是非常成熟穩(wěn)定的開發(fā)系統，能讓企業(yè)快速建立多層的系統以及 Web 應用程序，成為當前 Windows 上最流行的 Visual Basic 版本。 軟件總體設計 總 流程圖 ，見下圖 ： 圖 系統設計總流程圖 整個軟件的界面介紹和按鈕功能在軟件說明書中有詳細的說明。 齒輪參數化設計時， 需要查閱大量的圖表，為了實現設計過程的自動化，必須對圖表作預處理，使其程序化。 對于線圖，采用直接取值的方法，將所有情況所對應的取值都提前查好，將它們編入程序。 界面設計 在 VB 中 設計應用程序界面時 ，首先要知道我們要設置那些參數在界面上，在本次直齒圓柱齒輪參數化中要用到的初始參數有功率，小齒輪轉速 ， 傳動比 原動機類型，齒輪工作轉向，小齒輪支撐方式，工作機載荷，大小齒輪的材料和熱處理方式。 在直齒圓柱齒輪 子菜單中還有外嚙合直齒圓柱齒輪，內嚙合直齒圓柱齒輪和齒輪齒條三項。當點擊齒輪齒條時，同樣輸入基本參數點擊計算就能算出一個齒輪和齒條的數據。然后在 Fame1 中添加標簽框（ Label）、文本框（ TextBox）、組合框（ ComboBox）和命令按鈕（ CommandButton） 。文本框 （ TextBox）控件 是 顯示和輸入文本的主要控件，在這里可以作為輸入功率，小齒輪轉速，傳動比，齒數的數據輸入工具。當 齒輪的某個工作情況有多個選項時就要用到組合框（ ComboBox），它可以包含多個用戶可以選擇的項目，但是占用更少的用戶接口界面空間。在合理的設置標簽框（ Label）、文本框（ TextBox）、組合框（ ComboBox）后設置兩個命令按鈕（ CommandButton），將一個命名為計算，用于控制后臺計算程序。 同樣的在 Frame2 中添加標簽框，并讓他們顯示小齒輪，大齒輪，齒條，模數，齒數，齒寬，分度圓，齒頂圓，齒根圓，中心距，齒條齒高，齒條長這些信息。創(chuàng)建二維圖是在界面右側用設計結果中的數據來創(chuàng)建齒輪嚙合的二維圖；三個創(chuàng)建CATIA 圖是用 VB 二次發(fā) CATIA 軟件，讓 VB 連接 CATIA 通過已經編好的 程序來自動創(chuàng)建 CATIA 零件三維圖，有關 CATIA 二次開發(fā)的內容會在第四章節(jié)具體的討論；最后一個“返回”按鈕是用來返回上一個界面，也就是選擇齒輪設計類型的界面。 圖 直齒圓柱齒輪設計界面 框架 1 中用來輸入齒輪設計的原始參數 圖片框用來顯示所設計齒輪的二維圖 框架 2 中用來輸出計算結果 創(chuàng)建圖形命令按鈕 進度條 XXXX 大學 2021 屆畢業(yè)設計 23 程序設計 在編程時 首先要知道主要路線是什么樣的，在這里根據第二章介紹的設計齒輪的 過程 的例題 來編寫一個主程序流程圖： 圖 主程序流程圖 選擇材料和熱處理方式得出大小齒輪齒面 硬度 得大小齒輪接觸疲勞極限 σ Hlim1,σ Hlim2 查得安全系數 SH,SF 根據原動機的類型和齒輪的工作情況選擇載荷 初選齒寬系數 ψ a 系數 K 計算大小齒輪許用接觸應力，并選擇【 σ H】 為它們的最小值 根據齒面硬度查表得大小齒輪彎曲疲勞極 限 σ Flim1,σ Flim2 計算大小齒輪各自許用彎曲應力【 σ F1】 ,【 σ F2】 計算小齒輪傳遞的轉矩 T1 計算中心距 a 確定小齒輪齒數 z1,并計算大齒輪齒數 z2根據大小齒輪齒數查表得齒形系數 YF1,YF2 算傳動比誤差 Δ≦ 5% N 確定模數確定大小齒輪的齒寬 校核齒根彎曲強度 算出實際 σ F1,σ F2 σ F1【 σ F1】 ； σ F2【 σ F2】 Y N 算出最終齒輪的各個參數并輸出 XXXX 大學 2021 屆畢業(yè)設計 24 有了主程序流程圖就可以編寫主程序了，首先應該定義變量 ，在 VB 軟件中 的通用區(qū)域來聲明變量如圖 所示： 圖 定義變量 定義了變量之后就可以編寫主程序，本界面的主程序是在命令按鈕“計算”下完成的，在界面上雙擊命令按鈕“計算”即可進入 Command1 的單擊事件中 。 Private Sub Command1_Click() pi = α = 20 ha = 1 c = p = Val() n1 = Val() u = Val() 39。計算小齒輪接觸應力 σ H1 = σHlim1 / SH(SelXyd, SelDyd) 39。小齒輪傳遞的轉矩 T1 = * 1000000 * p / n1 39。初算計算中心距單位為 NM a = (u + 1) * ((K * T1 * 335 / (u * ψ * σH(σH1, σH2)))) ^ (1 / 3) 39。確定模數 m = 2 * Int(a) / (z1 + z2) 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。選模數 m = SelM(m) 39。運 行選擇齒形系數子程序 SelYF12 39。輸出設計結果 Text8 = m Text9 = z1 Text10 = D(m, z1) Text11 = Da(m, z1) Text12 = Df(m, z1) Text13 = Aa(m, z1, z2) Text14 = b1