机械原理大作业 齿轮传动
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第八章齿轮传动一、知识要点本章以渐开线直齿圆柱齿轮传动为主线,阐述圆柱齿轮传动的运动设计和承载能力设计。
运动设计主要包括啮合原理及啮合特点、基本参数和几何尺寸计算等内容;承载能力设计主要包括设计计算准则、齿轮失效、力分析和强度计算等内容。
在此基础上,简明介绍直齿锥齿轮传动设计及齿轮润滑设计。
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
齿轮技术科达到的指标为:圆周速度v=300m/s,转速n=100000r/min,传递效率P=100000Kw,模数m=0.004~100mm,直径d=1mm~152.3m 。
1、 齿轮传动的分类① 按传动形式分② 按齿轮传动的工作条件分:闭式传动、开式传动、半开式传动 ③ 按齿面硬度分:齿面硬度≤350HB 或38HRC 时,称为软齿面齿轮齿面硬度>350HB 或38HRC 时,称为硬齿面齿轮2、 齿轮传动的优缺点优点:1) 齿轮传递的功率和速度范围很大,功率可从很小到数十万千瓦,圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。
齿轮尺寸可从小于1mm 到大于10m 。
2) 齿轮传动属于啮合传动,齿轮齿廓为特定曲线,瞬时传动比恒定,且传动平稳、可靠。
3) 齿轮传动结构紧凑、效率高,使用寿命长。
4) 齿轮种类繁多,可以满足各种传动形式的需要。
缺点:1) 齿轮的制造和安装的精度要求较高,制造齿轮需要有专门的设备。
齿轮传动 平面齿轮传动空间齿轮传动 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传传递相交运动 传递交错轴运动 内啮合 外啮合直齿圆锥齿轮 斜齿圆锥齿轮 交错轴斜齿轮传动 蜗杆蜗轮准双曲面齿轮 曲齿圆锥齿轮 人字齿轮运动 齿轮齿条 内啮合外啮合2) 啮合传动会产生噪声。
3)当两轴距离较远时,须用一系列齿轮来传递轴间的运动和动力,增加了机器的复杂程度和重量。
3、齿轮传动的失效形式1)轮齿折断:轮齿折断一般发生在齿根部位,齿根部位的弯曲应力最大,且齿根过渡部分的形状和尺寸的突变,以及沿齿向的加工刀痕均会引起应力集中造成的。
机械原理大作业范文摘要:机械传动是机械学中的基础内容之一,广泛应用于各个行业和领域。
本文将对机械传动的原理、类型以及应用进行系统的介绍和探讨。
首先介绍了机械传动的定义和作用,然后详细介绍了各种常见的机械传动类型,包括齿轮传动、皮带传动、链传动等,并分别对其工作原理进行了分析。
最后列举了一些机械传动的应用案例,证明了机械传动在现实生活中的重要性和广泛性。
一、引言机械传动是将动力从一个地方传递到另一个地方的机械装置。
它作为机械工程学的基础内容,广泛应用于工业、农业、建筑等各个领域。
机械传动具有传递力量的功能,并能实现运动的改变、平衡、变速等目的。
本文将对机械传动的类型、原理以及应用进行详细介绍。
二、机械传动的类型机械传动可以分为多种类型,常见的有齿轮传动、皮带传动、链传动等。
齿轮传动是利用齿轮间的啮合来传递扭矩和运动的一种传动方式,具有传动效率高、传动比稳定等优点。
皮带传动则是通过绕在两个轮子上的带子来传递力量,常用于需要减速的场合。
链传动与皮带传动类似,但是链传动的传动效率更高,扭矩传递更稳定。
三、机械传动的工作原理1.齿轮传动:齿轮传动采用齿轮之间的啮合来实现传动的目的。
主要通过齿轮的大小、齿数来调整传递的速度和扭矩。
其中,齿轮的齿数比称为传动比,可以实现速度的改变。
齿轮传动通常包括齿轮轴、轴承、齿轮齿廓等组成部分。
2.皮带传动:皮带传动通过绕在轮子上的带子来传递力量。
常见的皮带传动有平行轴带传动和交叉轴带传动。
通过调整轮子的直径和材料来改变传递效果。
皮带传动具有传递动力平稳、减震效果好的特点。
3.链传动:链传动与皮带传动类似,也是通过绕在轮子上的链条来传递力量。
链传动具有噪音低、传动效率高等优点,广泛应用于自行车、摩托车等交通工具中。
四、机械传动的应用1.工业应用:机械传动在工业制造中有广泛的应用。
例如,齿轮传动被广泛应用于机床、起重机械、输送设备等,实现力量的传递和工作的协调。
皮带传动常用于风机、泵等需要平稳传递动力的设备中。
机械原理齿轮传动的工作原理齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它利用齿轮间的啮合和相对转动来实现动力传递和运动控制。
齿轮传动具有传动效率高、精度稳定、传动比可调等特点,广泛应用于各种机械设备和工程领域。
一、齿轮的基本结构和类型齿轮一般由圆盘状的齿轮轮盘和齿条状的齿轮齿条组成。
齿轮的齿条上均匀分布着一系列齿槽和齿顶,这些齿槽和齿顶通过啮合来传递动力。
根据齿轮齿条的相对位置和运动方式,齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等多种类型。
直齿轮的齿轨与齿槽呈直线,适用于平行轴传动;斜齿轮的齿轨与齿槽呈斜线,适用于相交轴传动;锥齿轮的齿轨与齿槽呈圆锥面,适用于轴线相交但不在同一平面的传动。
二、齿轮传动的工作原理齿轮传动的工作原理是通过齿轮间的啮合来传递动力和转动,其工作原理可以总结为以下几个方面:1. 齿轮啮合:在齿轮传动中,至少需要两个齿轮进行啮合。
当驱动齿轮转动时,其齿条上的齿与被动齿轮的齿槽产生啮合,从而传递动力。
一般情况下,齿轮的啮合要求齿数相等或者相差一个单位,以确保齿轮的转速和转矩传递平稳。
2. 传递转矩:齿轮传动可以实现不同轴上转矩的传递。
当驱动齿轮施加转矩时,通过齿轮间的啮合,被动齿轮也会受到相应的转矩作用。
转矩的传递通过齿轮啮合点处的齿数和齿廓形状决定,同时还会受到齿轮之间的摩擦和传动效率的影响。
3. 调节转速和转向:齿轮传动可以通过不同的齿数组合来调节驱动齿轮和被动齿轮的转速和转向。
根据齿轮的齿数比,可以实现速度的增加和减小,同时还可以实现正向和反向的转向控制。
4. 传递运动:齿轮传动不仅可以传递转动,还可以传递运动。
通过齿轮传动,可以将旋转运动变为直线运动、交变运动等,从而实现复杂机构的运动控制。
三、齿轮传动的应用领域齿轮传动广泛应用于各种机械设备和工程领域,主要包括以下几个方面:1. 机械制造:齿轮传动在机械制造中起到了至关重要的作用。
例如,汽车、机床、电机等许多机械设备中都采用了齿轮传动来实现动力传递和运动控制。
机械设计:齿轮传动的基本原理1. 引言齿轮传动作为一种常见且重要的机械传动方式,在各种机械设备中得到广泛应用。
本文将介绍齿轮传动的基本原理,包括其工作原理、构造形式、优点和应用领域。
2. 齿轮传动的工作原理齿轮传动是通过两个或多个互相啮合的齿轮实现转速和转矩的传递。
在齿轮传动中,驱动齿轮与从动齿轮之间通过正、斜面等不同形状的啮合齿来实现力的传递。
当驱动齿轮在一个方向旋转时,从动齿轮也会跟随旋转,并以不同的速度进行转动。
3. 齿轮传动的构造形式3.1 直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮是最常见的一种构造形式。
其特点是,它们的啮合面是平行于主几何中心线且垂直于主几何中心线外表面圆柱体上交线的形状。
直齿圆柱齿轮具有制造工艺简单、传动效率高等优点,被广泛应用于机械设备中。
3.2 斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮的啮合面不平行于主几何中心线,而是与之倾斜一定角度。
斜齿圆柱齿轮可以提供更大的传动比,并在一些特殊场景下具有较好的工作性能。
3.3 锥齿轮、螺旋伞齿轮、双曲面蜗杆传动等除了直齿和斜齿圆柱齿轮外,还有锥齿轮、螺旋伞齿轮、双曲面蜗杆传动等各种构造形式。
每种构造形式都有其适用的领域和特点。
4. 齿轮传动的优点•高效率:由于啮合点接触力分布均匀,摩擦损失小;•传递速度比可变:通过改变驱动和从动齿轮之间的大小来调整速度比;•扭矩输出平稳:相对于皮带或链传动,齿轮传动的扭矩输出更加平稳;•承载能力强:通过增加齿轮模数和齿数等方式,可以提高传动的承载能力。
5. 齿轮传动的应用领域齿轮传动广泛应用于各个领域,如: - 汽车工业:汽车变速器是齿轮传动的典型应用; - 机械制造:机床、风力发电装置等也需要使用齿轮传动; - 航空航天工业:航空发动机、飞行器起落架等都采用了齿轮传动。
结论综上所述,齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式。
通过啮合面形状和构造形式的不同,可以实现不同的转速比和转矩输出。
其优点包括高效率、可调谐的速度比、平稳扭矩输出和强大承载能力。
机械原理大作业(三)作业名称:机械原理大作业设计题目:凸轮机构设计院系:机电工程学院班级: 1108102设计者:张修文学号: 11108103213指导教师:陈明设计时间: 2013年6月25日哈尔滨工业大学机械设计1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数2、传动比的分配计算电动机转速n=745r/min,输出转速n1=27r/min,n2=31r/min,n3=37r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4。
根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为i1=n=745/27=27.593n1i2=n=745/31=24.032n2i3=n=745/37=20.135n3传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传动的传动比为i pmax =2.5,滑移齿轮的传动比为i v1、i v2和i v3,定轴齿轮传动的传动比为i f ,则总传动比i 1=i pmax i v1i f i 2=i pmax i v2i f i 3=i pmax i v3i f 令i v3=i vmax =4则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f=i 3i pmax ×i vmax=27.5932.5×4=2.759滑移齿轮传动的传动比 i v1=i 1i pmax ×i f= 24.0322.5×2.759=3.484i v2=i 2i pmax×i f =20.1352.5×2.759=2.919定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为i d =√i f 3=√2.7593=1.403 ≤i dmax =43、齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z 5= 17,z 6= 68,z 7= 19,z 8= 66,z 9=22,z 10=63;它们的齿顶高系数h a ∗=1,径向间隙系数c ∗=0.25,分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=86mm根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z 11=z 13=15,z 12=z 14=21。
机械原理作业齿轮1. 齿轮的基本原理齿轮是一种常用的机械传动装置,通过不同大小的齿轮间的啮合来实现动力的传递和转换。
齿轮传动具有传递能量高效、传递力矩稳定等优点,广泛应用于机械设备、车辆和工业生产中。
2. 齿轮的分类根据直径方向上的相对位置,齿轮可以分为平行轴齿轮和交叉轴齿轮。
平行轴齿轮是指两个齿轮的轴线平行,常用于平行轴传动;而交叉轴齿轮是指两个齿轮的轴线相交,常用于垂直轴传动。
3. 齿轮的主要参数齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽和齿廓等。
模数决定了齿轮的尺寸和齿数,齿宽则决定了齿轮的强度和传动能力。
齿廓则根据不同的齿轮传动要求选择不同的曲线。
4. 齿轮的工作原理在齿轮传动中,驱动轮的转动将通过齿轮啮合将动力传递到被驱动轮上。
由于齿轮齿面的接触,驱动轮的转动会引起被驱动轮的转动,从而实现动力的传递。
这种传递过程中,驱动轮和被驱动轮的转速和转矩之间存在特定的关系,可以通过齿轮的齿数比来计算。
5. 齿轮的应用齿轮传动广泛应用于各种机械设备中,如汽车、机床、船舶、工程机械等。
它可以实现不同转速和转矩的转换,提高机械设备的工作效率和性能。
6. 齿轮传动的优缺点齿轮传动具有传动效率高、传动特性稳定、传动精度高等优点。
同时,齿轮传动也存在噪音大、啮合间隙、需润滑等缺点。
因此,在实际应用中需要根据需求综合考虑其优缺点。
7. 齿轮的维护保养为了保证齿轮传动的正常工作,需要进行定期的检查和保养。
主要包括清洁齿轮表面、检查齿轮齿面是否磨损、检查齿轮的润滑情况等。
定期的维护保养可以延长齿轮的使用寿命并保证其传动效果。
8. 齿轮传动的改进为了进一步提高齿轮传动的性能,研究人员在齿轮设计和制造方面进行了许多改进。
如采用先进的材料、精密制造工艺和优化的齿轮结构等,以提高齿轮传动的效率和可靠性。
9. 高精度齿轮的应用高精度齿轮具有传动精度高、传动效率高等优点,被广泛应用于精密机床、航天器械等领域。
高精度齿轮的制造要求更高,需要采用先进的加工技术和测量手段来确保其质量。
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设计实验报告1. 实验目的本次实验旨在让学生深入了解齿轮传动的基本原理,掌握齿轮传动的设计方法,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
2. 实验原理齿轮传动是机械传动的一种,它依靠齿轮间的啮合来传递运动和动力。
齿轮传动的传动比准确,传动平稳,噪声小,传动效率高,广泛应用于各种机械设备中。
3. 实验设备与材料1. 齿轮模型2. 测量工具(卡尺、千分尺等)3. 设计软件(如CAD软件)4. 实验报告模板4. 实验步骤4.1 齿轮模型的观察与分析观察齿轮模型的结构,了解齿轮的组成部分,包括齿顶、齿谷、齿廓等。
分析齿轮的工作原理,理解齿轮啮合的过程。
4.2 齿轮参数的测量使用测量工具对齿轮模型进行测量,获取齿轮的主要参数,如齿数、模数、齿宽、齿顶圆直径等。
4.3 齿轮设计软件的操作利用设计软件,根据测量得到的齿轮参数,进行齿轮的设计。
主要包括齿形、齿廓、齿轮的3D模型等。
4.4 齿轮传动的设计计算根据设计软件生成的齿轮3D模型,进行齿轮传动的设计计算。
主要包括传动比、齿轮的材料选择、齿轮的强度校核等。
4.5 实验结果的分析与讨论分析实验结果,讨论齿轮传动设计中的关键问题,如齿轮的啮合性能、齿轮的承载能力等。
4.6 实验报告的撰写根据实验结果和讨论内容,撰写实验报告。
实验报告应包括实验目的、实验原理、实验设备与材料、实验步骤、实验结果分析等内容。
5. 实验结果与分析(此处为学生根据实验数据和设计软件的结果进行分析)6. 实验总结通过本次实验,学生应掌握齿轮传动的基本原理,了解齿轮传动的设计方法,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
7. 参考文献[1] 张三, 李四. 齿轮传动设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 齿轮传动实验教程[M]. 北京: 国家开放大学出版社, 2015.附录(此处为学生附上实验数据、设计软件的截图等)。
机械原理与机械设计18齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它利用齿轮之间的啮合来传递动力和运动。
齿轮传动有很多种,如直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等,它们在不同的应用中具有各自的特点和优势。
直齿轮传动是最常见的一种齿轮传动方式,它由两个啮合的直齿轮组成。
直齿轮传动具有传动比稳定、结构简单、效率高等优点,广泛应用于各种机械领域。
直齿轮传动的传动比为齿轮的齿数比值,可通过选择不同的齿轮组合来实现所需的传动比。
斜齿轮传动是一种倾斜齿轮之间的啮合传动方式,它具有传动平稳、噪音小、传动效率高等特点。
斜齿轮传动常常用于需要高传动精度和大传动力的机械装置,如车辆传动系统、机床传动系统等。
斜齿轮传动的传动比同样为齿轮的齿数比值。
锥齿轮传动是一种锥形齿轮之间的啮合传动方式,它在传递动力和运动的同时还能改变传动方向。
锥齿轮传动常用于需要传输旋转运动和转动力矩的场合,如汽车差速器、摩托车变速器等。
锥齿轮传动的传动比为齿轮的齿数比值乘以齿轮的锥度比值。
除了上述常见的齿轮传动方式外,还有其他一些变形的齿轮传动方式,如柱齿轮传动、非圆齿轮传动、轴同步带传动等。
这些传动方式根据具体的应用需求和设计要求选择使用,以实现所需的传动效果。
在进行齿轮传动设计时,需要考虑的因素包括齿轮的强度、接触疲劳寿命、传动效率等。
齿轮的强度计算可以根据材料的强度性能和齿轮的几何参数来进行,以确保齿轮在传动过程中不发生失效。
接触疲劳寿命计算则是根据齿轮的载荷、速度和接触应力等参数来进行,以保证齿轮在循环载荷下的寿命可靠。
传动效率计算则是根据齿轮的几何参数、摩擦和轴向力等因素来进行,以评估齿轮传动的传动效率。
需要注意的是,齿轮传动在使用过程中还需要进行润滑和维护。
适当的润滑可以减小齿轮的摩擦和磨损,提高传动效率和使用寿命。
定期的维护可以检查齿轮的状态和健康状况,及时发现和修复故障,保证齿轮传动的可靠性和稳定性。
总的来说,齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,它在各种机械装置中具有广泛的应用。
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设
计实验报告
1. 实验目的
本实验旨在通过设计和制作齿轮传动装置,掌握齿轮传动的基本原理和设计方法。
2. 实验原理
齿轮传动是一种常用的机械传动方式,利用齿轮间的啮合来传递动力和运动。
齿轮传动具有传递效率高、传递力矩大、传动平稳等特点,广泛应用于各种机械设备中。
3. 实验装置
本实验采用以下装置进行齿轮传动的设计:
- 主动轮:直径为20cm的齿轮
- 从动轮:直径为10cm的齿轮
4. 实验步骤
1. 确定主动轮和从动轮的齿数,齿数与齿轮直径成正比。
2. 计算主动轮和从动轮的转速比,转速比等于主动轮齿数除以
从动轮齿数。
3. 根据所需的传动比例,调整主动轮和从动轮的直径。
4. 制作主动轮和从动轮,确保齿轮的齿数和齿形符合设计要求。
5. 安装主动轮和从动轮,并测试齿轮传动的运动情况。
6. 记录实验数据,包括主动轮和从动轮的转速、传动比例等。
5. 实验结果
经过实验,我们成功设计和制作了齿轮传动装置,并测试了其
传动效果。
实验数据表明,主动轮和从动轮的转速比符合设计要求,传动效率较高。
6. 实验结论
通过本次实验,我们深入了解了齿轮传动的基本原理和设计方法。
齿轮传动是一种常用且可靠的机械传动方式,广泛应用于各种
机械设备中。
掌握齿轮传动的设计方法对于工程实践具有重要的意义。
7. 实验改进
在今后的实验中,我们可以进一步探究齿轮传动的传动效率与传动比例之间的关系,并研究不同齿轮参数对传动性能的影响,以提高齿轮传动的设计和应用水平。
机械原理课程设计说明书设计题目:齿轮传动设计学院:专业:班级:学号:设计者:指导教师:2014.01.13课程设计说明书一设计题目:齿轮传动设计设计条件和要求:在下图所示的齿轮变速箱中,两轴中心距为80mm,各轮齿数为z1=35,z2=45,z3= 24,z4=,55,z5=19,z6=59,模数均为m=2mm,试确定z1-z2,z3-z4和z5-z6各对齿轮的传动类型,并设计这三对齿轮传动。
二全部原始数据:z1=35,z2=45,z3= 24,z4=,55,z5=19,z6=59, m=2mm,a’=80 mm 三设计方法及原理:按照一对齿轮变为因数之和(x1+x2)的不同,齿轮传动可分为下列三种类型。
1零传动(x1+x2=0)⑴标准齿轮传动。
x1=x2=0,应有如下关系式,即z>min z,z2>min z,α'=α,a’=a,y=0,δ=01特点:设计简单,便于互换。
⑵高度变为齿轮传动。
x1=-x2,一般小齿轮采用正变位,大齿轮采用负变,并应有如下关系x>=*h(z min-z1)/ z min,x>=*a h(z min-z2)/ z minaz1+z2>=2z min,α'=α,a’=a,y=0,δ=0特点:①可能设计出z<z min而又不跟切的齿轮;②可相对提高齿轮机构的承受能力;③可改善两齿轮的磨损情况;④互换性差,须成对设计,制造和使用;⑤重合度略有降低。
2正传动(x1+x2>0)α'>α,a’>a, y=0,δ=0特点:①可以减小齿轮机构的尺寸,因为两轮齿数不收z1+z2≥2 z min的限制;②可以减轻轮齿的磨损程度,由于啮合角增大和吃定的降低,使得实际啮合线段更加远离极限啮合点;③可以配凑中心距;④可以提高两轮的承受能力;⑤互换性差,须成对设计,制造和使用;⑥重合度略有降低。
3负传动(x1+x2﹤0)z1+z2>2z min,α'<α,a’<a,y<0,δ<0特点:①重合度略有增加;②互换性差,须成对设计,制造和使用;③齿厚变薄,强度降低,磨损增大。
北航机械原理及设计PPT第10章齿轮传动一、齿轮传动的概念齿轮传动是一种常用的机械传动方式,它利用齿轮的啮合传递动力和运动,广泛应用于机械设备中,例如汽车、工程机械、机床等。
齿轮传动的特点是传动平稳、传动效率高、传动比准确等,因此在工程设计中应用广泛。
二、齿轮传动的工作原理齿轮传动通过齿轮的啮合来实现动力和运动的传递。
啮合的齿轮被称为驱动齿轮,被驱动的齿轮被称为从动齿轮。
当驱动齿轮运动时,通过齿轮齿面的啮合,驱动力矩和转速传递给从动齿轮。
齿轮啮合的过程中,齿轮齿面之间产生的接触力和摩擦力使得齿轮产生转动,从而将动力和运动传递给被驱动的机构。
齿轮传动的主要参数有模数、压力角、齿数等,这些参数决定了齿轮的啮合性能和传动特性。
合理选择和设计齿轮传动的参数能够提高传动效率和可靠性。
三、齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的传动方式和布置形式可以分为多种类型,常见的有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆传动等。
1.直齿轮传动:直齿轮传动是指齿轮齿面与齿轮轴线平行的传动方式,适用于传递大功率和高速运动的场合。
直齿轮传动具有结构简单、制造成本低等优点,在工程中得到广泛应用。
2.斜齿轮传动:斜齿轮传动是指齿轮齿面与齿轮轴线呈一定角度的传动方式,适用于传递大功率和高速运动的场合,能够提供更大的传动比。
3.锥齿轮传动:锥齿轮传动是指齿轮齿面呈锥面的传动方式,适用于传递轴线不平行和交叉传动的场合,能够实现变速和反向传动。
4.蜗杆传动:蜗杆传动是指蜗轮和蜗杆的啮合传动方式,适用于传递大功率和大速比的场合。
四、齿轮传动的计算与设计在齿轮传动的计算与设计过程中,需要确定齿轮的模数、齿数、啮合角、齿轮轴距等参数。
这些参数的选择需要考虑传动的功率、转速、速比、传动效率等因素。
常用的计算和设计方法包括基本气体动力学计算方法、齿轮强度计算方法、齿轮啮合性能计算方法等。
齿轮传动的设计还需要考虑齿轮的制造工艺和加工精度。
合理的制造工艺可以保证齿轮的精度和传动性能,提高齿轮传动的可靠性和寿命。
机械齿轮传动的工作原理1、工作原理与和传动形式齿轮传动是由主动齿轮1、从动齿轮2和机架所组成,如下图所示。
▲齿轮传动工作原理1—主动齿轮2—从动齿轮当一对齿轮相互啮合工作时,主动轮O1的轮齿(a、b、c、…),通过啮合点法向力Fn的作用逐个地推动从动轮O2的轮齿(a′、b′、c′、…),使从动轮转动,从而将主动轴的动力和运动传递给从动轴。
齿轮传动时,两齿轮轴线相对位置不变,并各绕其自身的轴线而转动。
按照齿轮工作条件不同,齿轮传动又可分为开式传动、半开式传动和闭式传动3种形式。
2、齿轮传动的类型和特点齿轮传动的类型很多,按照一对齿轮轴线间的相互位置不同,可分为两轴平行的齿轮传动,如圆柱齿轮传动;两轴相交的齿轮传动,如锥齿轮传动;两轴交错的齿轮传动,如螺旋圆柱齿轮传动。
按照轮齿的方向,可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等齿轮传动。
按啮合情况不同,又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮与齿条啮合传动。
(1)齿轮传动的优点①由于采用合理的齿形曲线,所以齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠。
①适用的传动功率和圆周速度范围较大。
①传动效率高(一般为0.94~0.99,一般圆柱齿轮的传动效率可达98%),使用寿命长。
①结构紧凑、体积小。
(2)齿轮传动的缺点①齿轮的制造、安装精度要求较高,制造成本大。
①承受过载和冲击的能力差,低精度齿轮传动时噪声和振动较大。
①当两传动轴之间的距离较大时,若采用齿轮传动结构就会复杂,所以齿轮传动不适宜于距离较大两轴间的运动传递。
①没有过载保护。
①在传递直线运动时,不如液压传动和螺旋传动平稳。
机械原理实验报告齿轮传动Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】机械原理实验——齿轮传动机构一.实验目的1.掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。
2.了解齿轮传动的构成,认识其组成原件。
3.掌握齿轮传动比的计算方法。
4.掌握齿轮的相关几何参数的计算。
5.训练动手能力,培养综合设计的能力。
序号名称数量备注1 试验台机架 12 主动轴带轮 13 电机轴带轮 14 主轴 25 端盖 36 卡环 2三.实验原理(一)齿轮参数(二)传动比计算1、一对齿轮的传动比:传动比大小:i12=ω1/ω2 =Z2/Z1转向外啮合转向相反取“-”号内啮合转向相同取“+”号对于圆柱齿轮传动,从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式中表示即:i12=±z2/z1其中"+"号表示主从动轮转向相同,用于内啮合;"-"号表示主从动轮转向相反,用于外啮合;对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动,由于主从动轮运动不在同一平面内,因此不能用"±"号法确定,圆锥齿轮传动、蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。
对于齿轮齿条传动,若ω1表示齿轮1角速度,d1表示齿轮1分度圆直径,v2表示齿条的移动速度,存在以下关系:V2=d1ω1/2定轴齿轮系传动比,在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮合齿轮传动的连乘积,也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。
设定轴齿轮系首轮为1轮、末轮为K轮,定轴齿轮系传动比公式为:i=n1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=(-1)M所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积式中:"1"表示首轮,"K"表示末轮,m表示轮系中外啮合齿轮的对数。
当m为奇数时传动比为负,表示首末轮转向相反;当m为偶数时传动比为负,表示首末轮转向相同。
机械原理大作业-齿轮三、齿轮传动设计一、设计题目如图所示一个机械传动系统,运动由电动机1输入,经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。
根据表中的传动系统原始参数设计该传动系统。
1.机构运动简图1.电动机 2,4.皮带轮 3.皮带 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.圆柱齿轮15,16.圆锥齿轮2.机械传动系统原始参数二、传动比的分配计算电动机的转速1450/min n r ,输出转速1n =50r/min ,2n =45r/min ,3n =40r/min,带传动的最大传动比max2.5p i ,滑移齿轮的传动的最大传动比max4v i ,定轴齿轮传动的最大传动比max4d i 。
根据系统的原始参数,系统的总传动比为1i =1n n=1450/50=29.00 2i =2n n =1450/45=32.222 3i =3n n=1450/40=36.25 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传动的传动比为max2.5p i ,滑移齿轮的传动比为1v i 、2v i 和3v i ,定轴齿轮传动的传动比为f i 则总传动比为 1max 1p v f i i i i 2max 2p v f i i i i 3max 3p v f i i i i令3max4v v i i则可得定轴齿轮传动部分的传动比为f i =maxmax 3*v p i i i =4*5.225.36=3.625 滑移齿轮传动的传动比为1v i =fp i i i *max 1=9.2*5.229=42v i =fp i i i *max 2=9.2*5.222.32=4.444定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为d i =3f i =3625.3=1.536三、齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10、为角度变位齿轮,其齿数:52,19,41,17,50,231098765======z z z z z z 它们的齿顶高系数1ah ,顶隙系数0.25c ,分度圆压力角=20,实际中心距取mm a 73=。
机械原理大作业(三)作业名称:机械原理大作业设计题目:凸轮机构设计院系:机电工程学院班级: 1108102设计者:张修文学号: 11108103213指导教师:陈明设计时间: 2013年6月25日哈尔滨工业大学机械设计1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数2、传动比的分配计算电动机转速n=745r/min,输出转速n1=27r/min,n2=31r/min,n3=37r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4。
根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为i1=n=745/27=27.593n1i2=n=745/31=24.032n2i3=n=745/37=20.135n3传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传动的传动比为i pmax =2.5,滑移齿轮的传动比为i v1、i v2和i v3,定轴齿轮传动的传动比为i f ,则总传动比i 1=i pmax i v1i f i 2=i pmax i v2i f i 3=i pmax i v3i f 令i v3=i vmax =4则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f = i 3i pmax ×i vmax =27.5932.5×4=2.759滑移齿轮传动的传动比 i v1=i 1i pmax ×i f=24.0322.5×2.759=3.484 i v2=i 2i pmax ×i f =20.1352.5×2.759=2.919定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为i d = i f 3= 2.7593=1.403≤i dmax =43、齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z 5= 17,z 6= 68,z 7=19,z 8=66,z 9=22,z 10=63;它们的齿顶高系数h a ∗=1,径向间隙系数c ∗=0.25,分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=86mm 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z 11=z 13=15,z 12=z 14=21。
它们的齿顶高系数h a ∗=1,径向间隙系数c ∗=0.25,分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=55mm 。
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮z 15=15,z 16=21,齿顶高系数h a ∗=1,径向间隙系数c ∗=0.2,分度圆压力角α=20°(等于啮合角α')。
4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算4.1滑移齿轮5和齿轮6z5=13,z6=38,a1=59;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25 a=m*(z5+z6)/2 a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)= (z5+z6)/2=854.2滑移齿轮7和齿轮8z5=12,z6=40,a1=60;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)= (z7+z8)/2=854.3滑移齿轮9和齿轮10z5=11,z6=40,a1=59;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)= (z9+z10)/2=855、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算5.1圆柱齿轮11与齿轮12 (齿轮13与14和齿轮11与12对应相同)z5=14,z6=25,a1=68;m=3,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.62Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)= (z11+z12)/2=545.2圆锥齿轮15与16z15=17,z16=23,m=3,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.2a15=acot(z15/z16);al=a15*180/pi,a16=pi/2-a15;al=a16*180/pid15=m*z15,d16=m*z16R=0.5*sqrt(d15^2+d16^2)ha15=m*ha,ha16=m*hahf15=m*(ha+c),hf16=m*(ha+c)da15=d15+2*ha15*cos(a15),da16=d16+2*ha16*cos(a16)df15=d15-2*hf15*cos(a15),df16=d16-2*hf16*cos(a16)zv15=z15/cos(a15),zv16=z16/cos(a16)alphava15=acos(m*cos(alpha)*zv15/(m*zv15+2*ha15));alphava16=acos(m*co s(alpha)*zv16/(m*zv16+2*ha16));al=alphava15*180/pi,al=alphava16*180/p iB=zv15*(tan(alphava15)-tan(alpha))/(2*pi)+zv16*(tan(alphava16)-tan(al pha))/(2*pi)6、实际输出转速n1=n∗i v1∗i f÷i pmax=745×1768×153213÷2.5=27.15r minn2=n∗i v2∗i f÷i pmax=745×1966×153213÷2.5=31.26r minn3=n∗i v3∗i f÷i pmax=745×2263×15321÷2.5=37.9r min附录附录1z5=13,z6=38,a1=59;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)附录2z5=12,z6=40,a1=60;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)附录3z5=11,z6=40,a1=59;m=2,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.6Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)附录4z5=14,z6=25,a1=68;m=3,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.25a=m*(z5+z6)/2a1alpha1=atan(a*cos(alpha)/a1);al=alpha1*180/pix5=0.5,x6=0.62Y=(1.1-(a1-a)/m);ha5=m*(ha+x5-Y),ha6=m*(ha+x6-Y)hf5=m*(ha+c-x5),hf6=m*(ha+c-x6)d5=m*z5,d6=m*z6da5=d5+2*ha5,da6=d6+2*ha6df5=d5-2*hf5,df6=d6-2*hf6alphaa5=acos(d5*cos(alpha)/da5);alphaa6=acos(d6*cos(alpha)/da6);al=al phaa5*180/pi,al=alphaa6*180/piB=z5*(tan(alphaa5)-tan(alpha1))/(2*pi)+z6*(tan(alphaa6)-tan(alpha1))/ (2*pi)附录5z15=17,z16=23,m=3,alpha=pi/9;al=alpha*180/pi,ha=1,c=0.2a15=acot(z15/z16);al=a15*180/pi,a16=pi/2-a15;al=a16*180/pid15=m*z15,d16=m*z16R=0.5*sqrt(d15^2+d16^2)ha15=m*ha,ha16=m*hahf15=m*(ha+c),hf16=m*(ha+c)da15=d15+2*ha15*cos(a15),da16=d16+2*ha16*cos(a16)df15=d15-2*hf15*cos(a15),df16=d16-2*hf16*cos(a16)zv15=z15/cos(a15),zv16=z16/cos(a16)alphava15=acos(m*cos(alpha)*zv15/(m*zv15+2*ha15));alphava16=acos(m*co s(alpha)*zv16/(m*zv16+2*ha16));al=alphava15*180/pi,al=alphava16*180/p iB=zv15*(tan(alphava15)-tan(alpha))/(2*pi)+zv16*(tan(alphava16)-tan(al pha))/(2*pi)。