斜齿轮设计
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课程设计斜齿轮一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握斜齿轮的基本概念、类型和应用;技能目标要求学生能够通过实验和观察,了解斜齿轮的传动原理和计算方法;情感态度价值观目标要求学生培养对机械传动领域的兴趣和好奇心,提高学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括斜齿轮的基本概念、类型和应用,斜齿轮的传动原理和计算方法,以及斜齿轮在实际工程中的应用案例。
首先,通过讲解和演示,使学生了解斜齿轮的基本概念和类型,引导学生掌握斜齿轮的工作原理和特点。
其次,通过实验和观察,让学生了解斜齿轮的传动原理和计算方法,提高学生的实践操作能力。
最后,通过分析实际工程案例,使学生了解斜齿轮在机械传动领域的重要应用,培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,运用讲授法,向学生讲解斜齿轮的基本概念、类型和应用,使学生掌握斜齿轮的基本知识。
其次,运用讨论法,引导学生探讨斜齿轮的传动原理和计算方法,提高学生的思维能力和解决问题的能力。
然后,运用实验法,让学生观察和操作斜齿轮传动实验,增强学生的实践操作能力。
最后,运用案例分析法,分析实际工程案例,使学生了解斜齿轮在机械传动领域的重要应用。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,准备以下教学资源:教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书用于为学生提供丰富的学习材料,帮助学生掌握斜齿轮的基本知识和应用;多媒体资料用于为学生提供形象的视觉信息,增强学生的学习兴趣;实验设备用于开展斜齿轮传动实验,提高学生的实践操作能力。
通过充分利用这些教学资源,丰富学生的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现;作业主要评估学生对斜齿轮知识的掌握和应用能力;考试则全面考察学生对斜齿轮基本概念、传动原理和应用的理解。
Solidworks是一种常用的计算机辅助设计(CAD)软件,能够支持用户进行三维建模和设计。
在Solidworks中,斜齿轮螺旋线方程是一个重要的概念,在机械设计中应用广泛。
本文旨在探讨Solidworks中斜齿轮螺旋线方程的相关知识,并对其进行详细解析。
1. 什么是斜齿轮螺旋线方程?在机械传动中,齿轮通常用于将旋转运动传递给另一个轴,以实现不同速度和扭矩的传递。
斜齿轮是一种特殊的齿轮,其齿面呈螺旋状。
斜齿轮螺旋线方程即是描述斜齿轮齿面螺旋线的数学方程,它可以帮助工程师在Solidworks中准确地绘制出斜齿轮的齿形。
2. 斜齿轮螺旋线方程的推导数学上,描述螺旋线最常用的方程是参数方程。
对于斜齿轮的螺旋线来说,可以使用参数方程来描述其几何性质。
根据斜齿轮的几何形状和参数方程的定义,可以推导出斜齿轮螺旋线方程的数学表达式。
3. Solidworks中的斜齿轮螺旋线方程应用在Solidworks中,通过输入斜齿轮的模块、齿数、压力角等参数,可以利用斜齿轮螺旋线方程准确地绘制出斜齿轮的齿形。
这对于机械设计师来说是非常重要的,因为它可以帮助他们在设计过程中精确地确定斜齿轮的几何形状,从而确保其传动性能和工作稳定性。
4. Solidworks中斜齿轮螺旋线方程的优势相较于手工绘制斜齿轮的齿形图,利用Solidworks中的斜齿轮螺旋线方程可以更加高效和准确地完成这项工作。
Solidworks提供了直观的图形界面,用户只需输入齿轮的参数,即可自动生成斜齿轮的齿形图。
另Solidworks中的斜齿轮螺旋线方程经过了严格的验证和测试,可以保证绘制出的斜齿轮齿形准确无误。
5. 总结斜齿轮螺旋线方程在Solidworks中具有重要的应用价值,它可以帮助工程师准确地绘制出斜齿轮的齿形图,从而保证其传动性能和工作稳定性。
在实际的机械设计中,工程师们可以充分利用Solidworks提供的斜齿轮螺旋线方程功能,提高设计效率和准确性,为产品的研发和生产提供有力的支撑。
8蜗杆斜齿设计解析蜗杆斜齿设计是一种常见的齿轮传动装置,主要用于传输力矩和转速的变换。
蜗杆斜齿设计解析主要涉及蜗杆的结构特点、工作原理、设计要点以及设计过程。
以下是对蜗杆斜齿设计解析的详细介绍。
一、蜗杆的结构特点蜗杆由蜗杆轴和蜗杆齿轮组成,蜗杆轴是一种螺旋状轴,蜗杆齿轮是一个齿轮,其齿槽是螺旋状的。
蜗杆斜齿传动通过蜗杆的同轴转动,使蜗杆齿轮变速传动。
蜗杆的结构特点主要体现在以下几个方面:1.蜗杆斜齿设计解析蜗杆的齿轮采用斜齿,使得传动运动更顺畅,摩擦更小。
这是因为斜齿能够更好地分担载荷,在传动过程中减少滑动、磨损和噪声。
2.蜗杆轴的螺旋状结构使得蜗杆齿轮的轴孔是一个圆锥面。
这样的结构能够实现斜齿与工作齿轮之间的连续啮合,并能在转动过程中保持齿轮稳定的啮合状态。
3.蜗杆齿轮的齿槽是一个螺旋状结构,与蜗杆轴的圆锥面相吻合,形成蜗杆斜齿传动的啮合模式。
这种啮合方式使得蜗杆斜齿传动的动力传递更加平稳,转换效率更高。
二、蜗杆斜齿设计解析的工作原理蜗杆斜齿传动的工作原理基于螺旋状的蜗杆轴与螺旋状的蜗杆齿轮之间的啮合。
当蜗杆轴转动时,通过蜗杆齿轮的齿槽与之啮合,从而实现传动力矩和转速的变换。
其工作原理主要包括以下几个方面:1.当蜗杆轴转动时,沿着蜗杆轴方向的轴向力会作用在蜗杆齿轮的齿槽上。
这个轴向力会分解成一个垂直于轴向的切向力和一个沿轴向的径向力。
2.切向力使得蜗杆齿轮产生一个径向力矩,从而使得蜗杆齿轮具有一个与蜗杆轴相反方向的转矩。
3.这个转矩会使得蜗杆齿轮绕自身的轴线旋转,同时也会使得蜗杆轴绕自身的轴线旋转。
由于蜗杆齿轮的齿槽是一个螺旋状的结构,所以在转动过程中,蜗杆齿轮的齿槽会不断地与蜗杆轴的圆锥面进行啮合。
4.蜗杆齿轮的转动会产生一个与之相反方向的转矩,从而实现力矩和转速的变换。
三、蜗杆斜齿设计解析的设计要点在进行蜗杆斜齿传动的设计时,需要考虑一系列的设计要点,以保证传动效果和工作寿命。
主要的设计要点包括:1.蜗杆斜齿设计解析蜗杆的齿轮和蜗杆轴的选材和热处理。
机械设计课程设计斜直齿轮一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握斜直齿轮的基本概念、分类及作用;2. 学生能够掌握斜直齿轮的啮合原理,并了解其传动特点;3. 学生能够掌握斜直齿轮的几何尺寸计算及强度校核方法;4. 学生能够了解斜直齿轮的材料选择及加工工艺。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行斜直齿轮的几何尺寸设计和强度校核;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的斜直齿轮材料及加工工艺;3. 学生能够运用CAD软件绘制斜直齿轮的三维模型,并进行仿真分析;4. 学生能够通过课程设计,提高机械设计能力,为后续项目实践打下基础。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对机械设计的兴趣,激发创新意识;2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养团队精神;3. 学生能够认识到机械设计在实际工程中的应用价值,增强工程意识;4. 学生能够关注我国机械行业的发展动态,树立为国家机械事业做贡献的信念。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,以斜直齿轮为研究对象,注重理论与实践相结合,培养学生的机械设计能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,具有较强的学习能力和动手能力,但缺乏实际设计经验。
教学要求:教师需结合学生特点,采用案例教学、讨论式教学等方法,引导学生主动参与,提高学生的实践能力和创新能力。
同时,注重过程评价,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 斜直齿轮的基本概念:介绍斜直齿轮的定义、分类及其在机械传动中的应用。
教材章节:第二章第二节2. 斜直齿轮的啮合原理:分析斜直齿轮的啮合过程,讲解啮合条件及传动特点。
教材章节:第二章第三节3. 斜直齿轮的几何尺寸计算:讲解斜直齿轮的齿数、模数、压力角等几何参数的计算方法。
教材章节:第三章第一节4. 斜直齿轮的强度校核:介绍斜直齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的校核方法。
教材章节:第三章第二节5. 斜直齿轮的材料选择及加工工艺:分析不同材料的特点,讲解斜直齿轮的加工工艺流程。
四、硬齿面斜齿轮传动设计步骤已知:传递功率P ,转速1n 、2n (或传动比i ,齿数比u );齿轮的布置情况,载荷的变动情况,每天工作小时数,使用年限等。
设计:齿轮的材料,热处理,主要尺寸等 步骤:1.选择齿轮材料:包括大小齿轮的材料,热处理,硬度,查表7-5选择精度等级(一般为6~9级);初选螺旋角()815β选12040Z = (闭式);117~20Z =(开式) 但1HBS 、2HBS >3502.确定许用应力1)许用接触应力的确定 式(7-24)[]lim H bH HL HK S σσ=① 由表7-8 ,查lim 1H b σ 、lim 2H b σ,并取二者的小值计算[]H σ② 取安全系数 H S (课本:P145) ③ 计算应力循环次数60nt H N =, n 是与[]H σ对应齿轮的转速。
④ 由图7-35 查循环基数 HO N⑤ 计算HL K = 当H HO N >N 时,取1HL K = ⑥ 计算[]H σ2) 许用弯曲应力 式(7-30)[]l i m F bF FC FL FK K S σσ=①由表7-9,查lim 1F b σ ,lim 2F b σ ②取安全系数F S (课本:P148) ③取K FC (课本:P148)④计算K FL 一般FV H N =N ,6FO N =410⨯当HBS >350时,FL K =1 ≥,但≤1.6⑤计算[]1F σ、[]2F σ3.计算工作转矩6PT=9.5510n⨯ (如果已知,就不必计算) 4.根据齿根弯曲强度公式,求模数式(7-29)n mm k ≥初步计算时,取 1.4m k = ;由表7-7查d ψ ;图7-32查K βY F1 、Y F2 由 Z 1 、 Z 2 查图7-38得到 计算[]11F F Y σ 、[]22F F Y σ 并代入二者中的大值求出n m ,并取标准值,则12()2cos n m Z Z a β+=,圆整后,重新计算β:12()arccos 2n m Z Z aβ+=精确到秒则11cos n m Z d β=,1d b d ψ= 圆整后作为b 2 ,12(5~10)b b =+ 实际的21d b d ψ=5. 精确验算齿根弯曲应力式(7-28))[]1212F F Fd nT K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤式中:1Y K εβαε= , 0.9 1.0K ε= 12111.88 3.2cos Z Z αεβ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦1140Y ββ=-, 11601000d n πν=⨯ m/s由图7-33查K ν,并计算:[]1111212F F F d n T K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤ ;[]1222212F F F d nT K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤如不满足,可增加模数重新验算,并将该模数作为该对齿轮的模数。
斜齿轮是一种常见的机械传动装置,其齿轮齿面呈斜角排列,广泛应用于各行各业。
在斜齿轮设计和制造过程中,法向齿厚和端齿厚是两个重要的参数。
本文将探讨斜齿轮法向齿厚和端齿厚之间的关系。
首先,我们需要明确法向齿厚和端齿厚的定义。
法向齿厚是指齿轮齿面与齿轮轴线的垂直距离,通常用hα表示;端齿厚是指齿轮齿面与齿轮端面的距离,通常用hβ表示。
在斜齿轮的设计过程中,法向齿厚和端齿厚之间存在一定的关系。
一般来说,法向齿厚越大,齿轮的承载能力越强。
这是因为法向齿厚的增加可以增加齿轮齿面的接触面积,从而分散载荷,减小齿轮齿面的应力集中程度。
而端齿厚的大小则与齿轮的轴向定位精度有关,端齿厚越大,齿轮的定位精度越高。
同时,法向齿厚和端齿厚的大小也会影响齿轮的传动效率。
一般来说,法向齿厚和端齿厚越小,齿轮的传动效率越高。
这是因为小的法向齿厚和端齿厚可以减小齿轮的内部摩擦和能量损耗。
在实际的斜齿轮设计中,为了满足不同的工作条件和要求,需要根据具体情况确定合适的法向齿厚和端齿厚。
一般情况下,设计者会根据齿轮的传动功率、速度、载荷等参数来选择合适的法向齿厚和端齿厚。
同时,还需要考虑材料的强度和耐磨性等因素。
总结起来,斜齿轮的法向齿厚和端齿厚是设计中重要的参数,它们对齿轮的承载能力、定位精度和传动效率等性能有着重要的影响。
在实际设计中,需要根据具体要求和工作条件来确定合适的法向齿厚和端齿厚,以确保齿轮的正常运行和长期可靠性。
斜齿轮齿轮设计公式
斜齿轮是一种常见的传动元件,其齿轮的设计需要满足一系列的要求,包括传动比、传动效率、齿轮强度、齿形等方面。
因此,斜齿轮的设计需要考虑多个因素,并结合实际应用情况进行综合评估。
斜齿轮的设计公式主要包括以下几个方面:
1. 齿数计算公式
齿数是斜齿轮设计的基础参数之一,其计算公式如下:
z = (mπcosα)/(2sinβ)
其中,z为齿数,m为模数,α为压力角,β为斜齿角。
2. 齿距计算公式
齿距是指相邻两齿轮齿顶之间的距离,其计算公式如下:
p = πm/(2sinβ)
其中,p为齿距。
3. 齿宽计算公式
齿宽是指齿轮的轴向长度,其计算公式如下:
b = d*cosβ/(tanα+ tanβ)
其中,d为齿轮的分度圆直径。
4. 模数计算公式
模数是指齿轮的公称尺寸,其计算公式如下:
m = d/z
其中,d为齿轮的分度圆直径,z为齿数。
5. 压力角计算公式
压力角是指齿轮齿面上法线与轴线间的夹角,其计算公式如下:
tanα= (tanβ+ βcosβ)/(cosβ- βsinβ)
其中,β为斜齿角。
6. 斜齿角计算公式
斜齿角是指齿轮齿面上的切线与轴线间的夹角,其计算公式如下:
tanβ= (cotα- λ)/(1 - λcotα)
其中,λ为齿顶高与模数的比值。
以上是斜齿轮齿轮设计中常用的公式,通过这些公式可以对斜齿轮的设计进行计算和优化,从而得到满足要求的齿轮结构。
斜齿轮的模数斜齿轮是一种常见的传动装置,它通过齿轮的啮合来传递动力和扭矩。
而斜齿轮的模数则是指齿轮的齿距和模数的比值,是斜齿轮设计中的一个重要参数。
本文将从斜齿轮的模数的定义、计算方法、影响因素等方面进行探讨。
一、斜齿轮的模数定义斜齿轮的模数是指齿轮的齿距和模数的比值,通常用m表示。
齿距是指齿轮上相邻两齿之间的距离,而模数则是指齿轮齿数与齿轮直径的比值。
因此,斜齿轮的模数可以用下式表示:m = p / π其中,p为齿距,π为圆周率。
二、斜齿轮的模数计算方法斜齿轮的模数计算方法与直齿轮类似,但由于斜齿轮的齿形复杂,计算方法也稍有不同。
一般来说,斜齿轮的模数计算可以分为以下几个步骤:1.确定齿轮的齿数和齿距。
2.根据齿数和齿距计算出齿轮的模数。
3.根据齿轮的模数和齿数计算出齿轮的直径。
4.根据齿轮的直径和齿数计算出齿轮的齿宽。
5.根据齿轮的齿宽和齿数计算出齿轮的模数。
需要注意的是,斜齿轮的模数计算方法可能会因齿轮的类型、齿形等因素而有所不同,因此在实际设计中需要根据具体情况进行调整。
三、斜齿轮的模数影响因素斜齿轮的模数是影响齿轮传动性能的重要参数之一,它的大小会直接影响到齿轮的承载能力、传动效率等方面。
以下是斜齿轮模数的影响因素:1.齿轮的齿数:齿数越多,齿距越小,模数也就越小。
2.齿轮的直径:直径越大,模数也就越大。
3.齿轮的齿形:不同的齿形对模数的影响也不同,一般来说,齿形越复杂,模数也就越大。
4.齿轮的材料:材料的强度和硬度会影响齿轮的承载能力,从而影响模数的大小。
5.齿轮的工作条件:工作条件的不同会对齿轮的磨损和疲劳寿命产生影响,从而影响模数的大小。
四、斜齿轮的模数应用斜齿轮的模数是斜齿轮设计中的一个重要参数,它的大小会直接影响到齿轮的传动性能。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的模数,以保证齿轮的传动效率和承载能力。
一般来说,模数越大,齿轮的承载能力越大,但传动效率也会相应降低;模数越小,传动效率越高,但承载能力也会相应降低。
例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。
1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:a≥476(u+1)√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1:T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式:a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12)确定齿宽:b=Фα×a =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1)分度圆上的圆周F1:F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.5 3)动载荷系数K V:K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β,根据表16.2-40,装配时候检验调整:K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ:当量齿数:Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10,分别得到εaI=0.83,εaII=0.91,εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得εβ=1.55按εav= 1.74,εβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Zεβ=0.76 9)将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10)计算安全系数S H根据表16.2-34,S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。
斜齿轮计算公式大全斜齿轮是一种常见的传动装置,其计算公式涉及到许多工程知识和数学原理。
在工程设计和制造中,了解斜齿轮的计算公式对于确保传动系统的正常运转至关重要。
本文将介绍斜齿轮计算公式的相关知识,帮助读者更好地理解和应用斜齿轮传动。
1. 基本参数。
在计算斜齿轮传动系统时,首先需要确定一些基本参数,包括模数、齿数、压力角等。
模数是指齿轮的模数,通常用m表示,其计算公式为:m = d / z。
其中,d为齿轮的分度圆直径,z为齿数。
压力角通常用α表示,常见的压力角有20°和14.5°两种,根据实际需求选择合适的压力角。
2. 齿轮啮合。
斜齿轮的啮合是指两个齿轮齿面接触并传递力量的过程。
在计算斜齿轮传动系统时,需要考虑齿轮的啮合情况,包括啮合角、啮合线速度等。
啮合角通常用β表示,其计算公式为:tanβ = tanα / cos(齿轮螺旋角)。
啮合线速度是指齿轮齿面上任意一点的线速度,通常用v表示,其计算公式为:v = π d n / 60000。
其中,d为分度圆直径,n为转速。
3. 齿轮参数计算。
在斜齿轮传动系统中,还需要计算一些齿轮的特殊参数,如齿顶高、齿根高、齿顶圆直径等。
这些参数的计算公式如下:齿顶高:h = m + c。
其中,c为齿顶高系数,一般根据齿轮的精度等级选取合适的值。
齿根高:h = m c。
齿顶圆直径:d = m z / cosα。
齿根圆直径:d = m (z / cosα 2 (m + c))。
4. 功率计算。
斜齿轮传动系统的功率计算是设计中的重要一环。
一般来说,斜齿轮传动系统的额定功率可以根据以下公式计算:P = (π T n) / 30000。
其中,P为功率,T为扭矩,n为转速。
5. 接触疲劳强度计算。
在斜齿轮传动系统设计中,还需要考虑齿轮的接触疲劳强度,以确保传动系统的可靠性和安全性。
接触疲劳强度的计算公式如下:σH = (2 Ft) / (b d Z Y)。
对称布置并行斜齿轮加工工艺与工装设计对称布置并行斜齿轮是一种常见的齿轮加工方式,该工艺需要设计合适的工装来实现高效率、高精度的齿轮加工。
本文将从对称布置并行斜齿轮加工工艺以及工装设计两个方面进行分析。
一、对称布置并行斜齿轮加工工艺对称布置并行斜齿轮加工是一种高效的齿轮加工方式,它主要由两个螺旋斜齿轮组成,每个齿轮都有一个斜齿角度,齿轮的齿距越小,斜齿角度越大,这种齿轮设计能够显著减少零件之间的干涉,从而保证了零件之间的合理间隙,减少噪音和磨损。
对称布置并行斜齿轮加工的工艺流程如下:1. 首先,选择合适的齿轮材料,并根据产品要求确定齿轮形状和加工精度等参数。
2. 将齿轮加工机调整至合适的参数,包括斜齿角度、螺旋角度、齿轮齿距等参数。
3. 使用加工工具将齿轮表面切割成齿形,为了保证齿轮加工精度,切割必须在高速加工中进行。
4. 最后,对齿轮进行修整、磨光等后续加工,确保其质量优良,达到产品要求。
二、工装设计工装是齿轮加工的关键环节,直接影响到齿轮加工的效率和精度。
对对称布置并行斜齿轮的工装设计,可以从以下几个方面考虑:1. 夹具的设计。
必须采用可靠的夹具,确保齿轮的位置和方向固定不变,防止在加工过程中齿轮位移导致齿轮加工歪曲变形。
2. 刀具的选用。
对于加工对称布置并行斜齿轮时,需要使用高硬度、高耐磨的刀具,以确保切面质量的稳定性和齿轮尺寸误差的控制。
3. 自动化控制系统。
通过离线编程和机床的自动化控制,改善加工过程中的重复性和精度浮动,提高齿轮制造的产能和质量。
综上所述,对称布置并行斜齿轮的加工工艺和工装设计的作用不可忽视,只有在这两个方面充分考虑才能提高加工效率和加工精度,进而实现高品质的齿轮制造。
数据分析是一种富有洞见力的技能,可以从大数据中挖掘信息、认识问题,并制定有力的解决方案。
在数据分析中,首先要了解数据,并确定数据来源,下面我将根据某公司销售数据为例进行数据分析。
数据来源:某公司销售数据数据类型:销售额、销售量、客户数量、产品类型、地区分布等数据时间范围:2019年-2020年数据分析:销售额:2019年销售额为1000万元,2020年销售额同比增长100万,增长率为10%。
例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。
1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:a≥476(u+1)√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1:T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式:a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12)确定齿宽:b=Фα×a =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1)分度圆上的圆周F1:F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.53)动载荷系数K V:K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β,根据表16.2-40,装配时候检验调整:K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ:当量齿数:Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav: εav=εaI+εaII ,查图16.2-10,分别得到εaI=0.83,εaII=0.91,εav: εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得εβ=1.55按εav= 1.74,εβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Zεβ=0.769)将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10)计算安全系数S H根据表16.2-34,S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。
例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。
1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:M≥476(u+1)√MM1φM M MM 2M3 1)小齿轮传递扭矩T1:M1=9550×MM1=9549×95730=1243M.M2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σMM =σMMMMM MMMM查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σMM2=σMMMM2M MMMM2=7601.1MMM=691MMM6)将以上数据代入计算中心距公式:M≥476(3.11+1)√1.6×12430.4×6912×3.113=292.67MM取圆整为标准中心距M =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:M1=2M cosβM M(M+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=M M(M1+M2)2M =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:M1=M M M1cosβ=4×360.98667=145.946MMM2=M M M2cosβ=4×1120.98667=454.053MM12)确定齿宽:b=Фα×M =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:M=MM1M160×1000=M×145.946×73060×100=5.58M/M根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据M M=M M M M M MM√M1MM1M+1MM M×M M×M MM×M MM1)分度圆上的圆周F1:M1=2M1M1=2×1243×103145.946=17034M2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.5 3)动载荷系数K V:M M=1+(M1M MM1M+M2)M1M100√M21+M2查表16.2-39得M1=23.9,M2=0.0087代入上式得M M=1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√3.1121+3.112=1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K Hβ,根据表16.2-40,装配时候检验调整:M MM=1.15+0.18×(MM1)2+0.31×10−3×M=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K Hα:查表16.2-42,得:M M M MM =1.5×17034120=213M/MM2,K Hα=1.16)节点区域系数Z H,查图16.2-15,Z H=2.477)弹性系数Z E,查表16.2-43,M M=189.8√MMM8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数M MM:当量齿数:MM1=M1MMM3M=360.986673=37.5M M2=M2MMM3M=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度M av: M av=M aI+M aII,查图16.2-10,分别得到M aI=0.83,M aII=0.91,M av: M av=M aI+M aII=0.83+0.91=1.74按φm =bm=1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得Mβ=1.55按M av= 1.74,Mβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Z Mβ=0.76 9)将以上数据代入公式计算接触应力M M=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MMM10)计算安全系数S H根据表16.2-34,M M=M MMMMM MM M MMM M M M MM M寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109M2=M1M=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=M MMMM1M MM1M MMMM M M M M M=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=M MMMM2M MM2M MMMM M M M M M=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。
斜齿轮设计计算
斜齿轮设计通常包括以下几个步骤:
1. 基本参数确定:包括传动比、中心距、轮齿数量等。
这些参数需要根据传动需求和具体应用来确定。
2. 齿数计算:根据传动比和轮齿数量,使用公式计算主动轮和从动轮的齿数。
3. 齿宽计算:根据传动功率、传动速度和齿数,使用公式计算齿宽。
4. 齿廓计算:根据齿数和齿宽,选择合适的齿廓形状,如直线齿廓、圆弧齿廓等。
5. 齿距计算:根据齿宽和齿廓形状,使用公式计算齿距。
6. 齿轮材料选择:根据传动功率、工作环境和设计寿命要求,选择合适的齿轮材料。
7. 齿轮强度计算:使用齿轮强度公式,计算齿轮的强度,包括扭矩强度和接触强度。
8. 齿轮几何误差计算:根据齿廓曲线和齿距,计算齿轮的几何误差,包括齿顶间距误差、齿宽误差等。
以上仅为斜齿轮设计的常用步骤,具体的设计计算方法和公式
可以根据具体需求和标准来确定。
在实际设计过程中,还需要考虑材料强度、齿面处理、润滑方式等因素,以确保齿轮的可靠性和性能。
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮_锥齿轮参数化设计渐开线斜齿轮是一种常见的齿轮传动装置,其特点是传动平稳、噪音小、传动效率高等。
而基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
首先,我们需要了解渐开线斜齿轮的基本参数。
渐开线斜齿轮由齿数、模数、压力角、齿轮宽度等参数来决定。
其中,齿数是指齿轮上齿的数量,模数是指齿轮模具的大小,压力角是指齿轮齿面与齿轮轴线之间的夹角,齿轮宽度是指齿轮的厚度。
在SolidWorks中,我们可以通过创建宽度为0的圆柱体来建立齿轮的基本几何形状。
然后,通过参数化设计功能,我们可以将齿数、模数、压力角等参数作为输入变量,实现对齿轮形状的自动调整。
例如,我们可以通过创建一个方程来计算齿轮的齿数和模数之间的关系。
然后,我们可以将齿数和模数作为输入变量,在方程中进行计算,并将计算结果应用到齿轮的几何形状上。
这样,当我们改变齿数或模数时,齿轮的形状会自动更新,实现对齿轮的灵活设计。
此外,我们还可以通过创建一个参数表来管理齿轮的参数。
在参数表中,我们可以定义齿数、模数、压力角等参数,并将它们与齿轮的几何形状关联起来。
这样,当我们需要修改齿轮的参数时,只需要修改参数表中的数值,齿轮的形状就会自动更新。
在实际应用中,我们还可以通过添加其他功能来完善渐开线斜齿轮的设计。
例如,我们可以添加齿轮的轴承孔、键槽等特征,以满足实际使用的需求。
同时,我们还可以进行齿轮的装配设计,将齿轮与其他零件组装在一起,完成整个传动系统的设计。
总之,基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
通过参数化设计功能和其他功能的结合,我们可以实现对齿轮的自动调整和快速更新,提高设计效率和制造质量。
这对于齿轮传动装置的设计和制造具有重要意义。