整理合肥工業(yè)大學(xué)05齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)答案

1、精品文檔齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、設(shè)有一漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪 z =20, m =8mm, a =20o, ha =1,試求：1)其齒廓曲線在 分度圓及齒頂圓上的曲率半徑 P、Pa及齒頂圓壓力角Ota； 2)齒頂圓齒厚Sa及基圓 齒厚Sb； 3)若齒頂變尖(Sa=0)時(shí)，齒頂圓半徑r；又應(yīng)為多少？解 1)求 P、Pa、a ad = mz =8 20 =160mm. . _ * . _ _ . da =m(z 2ha) =8 (20 2 1) =176mmdb =dcosa =160cos20 -150.36mm：=rbtga =75.175tg20 27.36mm11一一一一.aa=cos (rb/ra)

2、=cos (75.175/88)=31 19.37a =rbtg：a =75.175tg31 19.3 = 45.75mm2）求 s；、sbra二 m 88sasb=s -2ra(invaa -inva)176(inv31 19.3 inv20 )= 5.56mmr2 808 二= cosa(s mz inva) = cos20 (8 20 inv20 ) = 14.05mm23)求當(dāng)s； =0時(shí)r；r；sa = s -2ra(inva；-inva )= 0 rsinva； = inva =0.093444 2r由漸開(kāi)線函數(shù)表查得：a； =35 28.5ra = rb / cos a； = 7

3、5.175/cos35 28.5 = 92.32mm2、試問(wèn)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)z應(yīng)為多少，又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時(shí)，基圓與齒根圓哪個(gè)大？ 精品文檔精品文檔解db =mzcosa* *df = m(z,，2ha 2c )由df之db有* *z2(ha+c)=2(1+0.25) =41.45 1 -cos a 1 -cos20當(dāng)齒根圓與基圓重合時(shí)，z = 41.45當(dāng)z之42時(shí)，根圓大于基圓。3、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù)m =5mm,壓力角a =20o,齒數(shù)z=18。如圖所示,設(shè)將直徑相同的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對(duì)的齒槽中，圓棒與兩側(cè)齒廓正好切于分度圓上，試求1

4、）圓棒的半徑rp； 2）兩圓棒外頂點(diǎn)之間的距離（即棒跨距）1。KOPKOP二m / 2 二二一 (rmz/2 2z二 180 匚 52z 二rp =NP -NK p= rb(tan25 -tg20 )=4.33mm(rb、l =2 b + rp l=101.98mm sin 25 p J4、有一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合，已知z1 =19, z2 =42, m= = 5mm。1）試求當(dāng) = 20。時(shí)，這對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線 B1B2的長(zhǎng)、作用弧、作用角及重合度；2 ）繪出一對(duì)齒和兩對(duì)齒的嚙合區(qū)圖（選適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺仿課本上圖5-19作圖,不用畫(huà)出嚙合齒廓），并按圖上尺寸計(jì)算重合度。精品文檔精品

5、文檔 解：1）求B1B2及8az1 cos a19cos20aa1 = arccos - = arccos31 46z1 2ha19 2 1aa2 =arccosz2 cos a_ 一 *z2 2ha42cos20 ”=arccos =26 1942 2 1B1B2 =mcosaz1(tgaa1 -tga) Z2(tgaa2 -tga)25=cos20 19(tg31 46 -tg20 ) z2(tg26 19 -tg20 ) 2-24.103mmiB1B224.1032）如圖示L63PbNiIPbIPb雙齒z2 =12, m =10mm,5、已知一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)，乙.*t 、 一ha=

6、1,a =130mm,試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪傳動(dòng)，并驗(yàn)算重合度及齒頂厚（a_ _二 mcosa 5mcos20單齒中二二200.25m,取x1 = x2）。解1）確定傳動(dòng)類(lèi)型a = m(乙 z2) = 10(12 , 12) = 120 a =130 22精品文檔精品文檔故此傳動(dòng)應(yīng)為正 傳動(dòng)。2)確定兩輪變位系數(shù),a,120一 a = arccos(cosa) =arccos(cos20 ) =29 50a130(z, z2)(inva -inva) (12 12)(inv29 50 -inv20 )2tg202tgaI .249一 一 一*， 、 ，一一、取 X = X1 = x2 = 0.6245

7、 - xmin - ha (zmin - z) / zmin - 1 (17 - 12)/17= 0.2941)計(jì)算幾何尺寸尺寸名稱(chēng)幾何尺寸計(jì)算中心距變動(dòng)系數(shù)y = (a a) /m =1.0齒頂局艾動(dòng)系數(shù)仃=x +x2 - y =0.249齒頂局，* .、ha1 =ha2 =(ha +x -cr)m = 13.755mm齒根高*hf1 =hf2 =(ha +c x)m=6.255mm分度圓直徑d1 =d2 = mz1 = 120mm齒頂圓直徑da1 =da2=d1+2ha1 =147.51mm齒根圓直徑d f1 =df2 =d1 -2hf1 =107.49mm基圓直徑db1 =db2 =dc

8、osa =112.763mm分度圓齒厚6=0=(： +2xtga)m = 20.2542)檢驗(yàn)重合度和齒頂厚d 一 一aa1 =aa2=arccos( ) = 40 8da1.一(tgM -tg： )z2(tg： 2 -tg： ) 1_ a1.02982 二sa1 = sa2 = s n-da(inv 二 a1 一 inv 1)=6.0590.25m = 2.5d1故可用。精品文檔精品文檔6、現(xiàn)利用一齒條型刀具（齒條插刀或齒輪滾刀）按范成法加工漸開(kāi)線齒輪，齒條 刀具的基本參數(shù)為：m=4mm, a =20 , ha=1, c =0.25,又設(shè)刀具移動(dòng)的速度為 V刀=0.002m/s，試就下表所列

9、幾種加工情況，求出表列各個(gè)項(xiàng)目的值，并表明刀具分度線與輪坯的相對(duì)位置關(guān)系（以 L表示輪坯中心到刀具分度線的距離）。切制齒輪情況要求計(jì)算的項(xiàng)目圖形表小1、加工z=15的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。r =mz/2=4x15/2 = 30mm r = r =30mmL = r = 30mm一 一 360M10 ”n = = 0.6366r/ min2叮2、加工z=15的齒輪，要求剛好不根切Or =mz/2=4d5/2 = 30mm * ，、， ，一、ha(zmin - z) 1 f (17 - 15)X =Xmin = = =0.1176zmin17r = r =30mmL = r + xm = 30 +0.1176

10、M4 = 30.471mm一 一360M10 MVpn = = 0.6366r/ min2靖3、如果v及L的 值與，f#況1相同， 而輪坯的轉(zhuǎn)速卻為 n=0.7958r/mn。r=r =60M103vn/2nn = 24mmz=2r/m=2M24/4=12x=(Lr)/m=1.5 (正變位)L=30mm r=r=24mm4、如果v及L的 值與，f#況1相同， 而輪坯的轉(zhuǎn)速卻為 n=0.5305r/min。r = r = 60 父 103 vn / 2孫=36mmz = 2r /m =18L =30mmx=(L -r)/m = (30 -36)/4 = -1.5r = r =36mm精品文檔精品

11、文檔7、圖示回歸輪系中，已知 zi=20, Z2=48, m1,2=2mm, Z3=18, Z4=36, m3,4=2.5mm；_c.* . .各輪的壓力角a =20 , ha=1, c =0.25。試問(wèn)有幾種傳動(dòng)方案可供選擇？哪一種方案較 合理？解：a12 =或(4 , z2) =68mm 2a34 =m3(Z3 Z4) =67.52ai2 =a34 ,=一 匕工】-71一一工=T77Az1 - z2 34 , z3 z4 344）1, 2標(biāo)準(zhǔn)（等變位）3, 4正傳動(dòng)為3, 4標(biāo)準(zhǔn)（等變位） 1, 2正傳動(dòng)3 1, 2和3, 4正傳動(dòng),X3X4X1X24 1, 2和3, 4負(fù)傳動(dòng),X1 +x

12、2 A X3 + X45 1, 2負(fù)傳動(dòng)，3, 4負(fù)傳動(dòng)方案，較佳8、在某牛頭刨床中，有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：Z1=17, Z2=118,，*m=5mm, 口 =20 , ha=1, c =0.25, a =337.5mm?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴(yán)重磨損，擬將其報(bào)廢，大齒輪磨損較輕（沿齒厚方向兩側(cè)總的磨損量為0.75mm）,擬修復(fù)使用，并要求新設(shè)計(jì)小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問(wèn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)這一對(duì)齒輪？解1）確定傳動(dòng)類(lèi)型精品文檔精品文檔 TOC o 1-5 h z m5a =(zi +Z2) =(17 +118) = 337.5mm ,因a = a故應(yīng)采用等移距變位傳動(dòng)222)確定變位系數(shù)

13、60.75Xi - -x2 = = = 0.2062mtg ：2 5tg20故 x =0.206, x2 =-0.2063)幾何尺寸計(jì)算小齒輪人齒車(chē)匕d1 =mz = 5m17 =85mmd2 = mz2 = 5父 118 = 590mm-*.ha1 =(ha +x1)m=(1 +0.206)父5 = 6.03mm-.*.ha2 = (ha +x?)m二(1 - 0.206) M5 = 3.97mm,八* .*、hf1 =(ha +c -x1)m=(1 +0.25-0.206) m 5 =5.22mm八*hf2 =(ha +c -x2)m=(1 + 0.25 + 0.206) m 5 = 7.

14、28mmda1 =d1 +2ha1 =85+26.03= 97.06mmda2 =d2 +2ha2 =590 + 2父3.97=597.94mmdf1 =d1 -2hf1 =85-25.22= 74.56mmdf2 =d2 -2hf2 =590 -27.28=575.44 mmdb1 =d1 cos =85cos20 口 = 79.87mmdb2 =d2cos =590cos20 1 =554.42mm31S1 =m(一+ 2xtga)2冗=5(5+2父0.206tg 20 =8.6131s =m( +2x2tga)= 5(； -2父0.206tg200) = 7.13Te =m(- -2x1

15、tg)231小=5(丁2父0.206tg20 =7.171e2 m(j -2x2tg)31小= 5(;+2 父0.206tg 20)=8.61精品文檔精品文檔p1 =s1 +e1 =nm =5n=15.71mmp2 =s2 +e2 = nm =5n=15.71mm、一 . . .o . *.*9、設(shè)已知一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，zi=20, Z2=40, mn =8mm,a產(chǎn)20 , han =1, Cn=0.25, B=30mm,并初取3 =15,試求該傳動(dòng)的中心距 a（a值應(yīng)圓整為個(gè)位數(shù)為 0或5, 并相應(yīng)重算螺旋角3卜幾何尺寸、當(dāng)量齒數(shù)和重合度。解1）計(jì)算中心距a、什-mn8（20 40）初取 P

16、 =15：則 a =、（乙 + z2） = ） =248.4662cos2cos15取 a = 250mm,貝U P = arcc0smn （Z一z2） = arccos8（20-40） =165372a2 2502）計(jì)算幾何尺寸及當(dāng)量齒數(shù)尺寸名稱(chēng)小齒輪人齒車(chē)匕分度圓直徑d =mn4/cosP =166.67mmd2 = 333.33mm齒頂圓直徑da1 =d1 +2ha =182.67mmda2 =349.33齒根圓直徑df1 =d1 -2hf =146.67mmdf2 = 313.33基圓直徑db1 =d cos% = 155.85mmdb2 = 311.69mm齒頂局、齒根局ha =h

17、mn =8mm aa n/.*_1_ *ha = (ha +c )mn =10mm法向及端而齒厚8n = nmn /2 = 12.57mms = nmn /(2 cos P) =13.09 mm法面及端鑿齒距pn =nmn = 25.14mmpt = pn/cosP = 26.19mm當(dāng)量齒數(shù)zv1 =z1/cos3 P =22.61zv2 = zj cos3 P = 22.613）計(jì)算重合度叫二 t = arctg (tg 二 n / cos ：) = arctg (tg 20 / cos16 15 37 ) =20 45 49二 at1 =arccos(dbda2) =arccos(155

18、.84/182.67) = 31 26 49二 at2 =arccos(db2/da2) =arccos(311.69/349.33) =26 50 33精品文檔精品文檔zi(tg : a =：1 tg： t)z2(tg： ：2 tg： t)20(tg31 26 49 -tg20 45 49 ) 40(tg 26 50 33 tg20 45 49 ) .=1.59:Bsin - / -：mn =30sin16 15 37 / 8二-0.332;=,一=1.59 0.332 =1.9210、設(shè)計(jì)一銃床進(jìn)給系統(tǒng)中帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的阿基米德蝸桿傳動(dòng)。要求i12=20.5,*m=5mm, a =20 , ha =1, c =0.2,求蝸輪蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)億1、4、q、丫 1、82）、幾何尺寸（d1、d2、da1、da2）和中心距a。解1 ）確定基本參數(shù)選取Zi=2 （因?yàn)楫?dāng)i12 =14.530.5時(shí)，一般推薦 乙=2。）z2 =i12z =20.5 2 =41查表確定 d1 =50mm，計(jì)算 q