齿轮设计-一步一步教你设计齿轮
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直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择:1)压力角α的选择2)小齿轮齿数Z1的选择3)齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知,增大压力角α,齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加,有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度,我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动,推荐采用齿顶高系数为1~1.2,压力角为16 o~18 o的齿轮,这样做可增加齿轮的柔性,降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变,增加齿数,除能增大重合度、改善传动的平稳性外,还可减小模数,降低齿高,因而减少金属切削量,节省制造费用。
另外,降低齿高还能减小滑动速度,减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了,齿厚随之减薄,则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内,尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时,以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切,对于α=20o的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17。
Z2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知,轮齿越宽,承载能力也愈高,因而轮齿不宜过窄;但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀,故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器,齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。
一、画分度圆、齿顶圆和齿根圆。
二、过原点绘制一条竖直中心线,在中心线与分度圆的交点处绘制一个点。
三、在分度圆上阵列该点,阵列数为齿数的4倍,即18×4=72个。
四、齿廓草图的建立。
用样条曲线,在阵列点的引导下绘制下图所示曲线,曲线端点分别在
齿顶圆和齿根圆上。
在此,将齿廓渐开线曲线的绘制简化为简单样条曲线的绘制。
镜像第一条样条曲线。
五、裁剪齿顶圆、分割齿根圆。
然后退出草图1。
六、拉伸齿根圆轮廓。
选择草图1,点击拉伸特征,单击【所选轮廓】选择框,然后在图形
区域中选择齿根圆轮廓,并设定拉伸深度为18。
七、绘制轮齿。
选择拉伸体的上表面,新建草图2。
同时显示草图1,选择草图1中的齿廓
形状,单击【转换实体引用】按钮,在草图2中得到齿廓形状。
八、拉伸草图2齿廓形状,得到一个轮齿(直齿圆柱齿轮)。
八.1、如果要建立斜齿圆柱齿轮,步骤如下:即在第七步的基础上。
把草图2的齿廓形状旋转20度,如下图所示。
并退出草图2。
2、选择齿轮的背面为基准面,新建草图3。
显示草图1,并把齿廓形状通过【转换实体引用】命令,变为草图3。
退出草图3。
3、放样草图2中被旋转的齿廓以及草图3,生成一个斜齿。
九、创建圆周齿轮。
点击菜单【视图】|【临时轴】,把临时轴显示出来。
然后圆周阵列轮齿
特征。
齿轮设计方案1. 引言齿轮是机械传动中常用的元件之一,广泛应用于各类机械设备,如汽车、机床、电动机等。
它通过齿轮的啮合传递动力和转速,实现机械设备的运转。
齿轮设计的优良与否直接影响着机械设备的性能和使用寿命。
本文将介绍齿轮设计的基本原理和常用的设计方法,以及在设计过程中需要注意的问题。
2. 齿轮设计原理2.1 齿轮参数齿轮设计的第一步是确定齿轮的参数。
齿轮的参数包括模数、齿数、压力角等。
模数是齿轮齿数与齿轮直径比的倒数,通常用于确定齿轮的尺寸。
齿数决定了齿轮的传动比和平稳性能。
压力角则是决定齿轮齿形的重要参数,不同的压力角会影响齿轮的传动效率和噪声。
2.2 齿轮配对齿轮设计的第二步是确定齿轮的配对关系。
在一台机械设备中,通常会存在多个齿轮配对。
齿轮的配对关系需要保证传动的正确性和稳定性。
在齿轮配对中,常用的方法有滚动配对和滑动配对。
滚动配对适用于高速传动和大功率传动,滑动配对适用于低速传动和小功率传动。
2.3 齿轮制造工艺齿轮设计的第三步是确定齿轮的制造工艺。
齿轮的制造工艺包括铸造、锻造、切削等。
不同的制造工艺会影响齿轮的质量和成本。
在齿轮制造中,常用的工艺是切削。
切削工艺可以实现高精度和高质量的齿轮制造。
3.1 功能和强度设计齿轮的功能设计是保证齿轮传动的稳定性和可靠性。
在功能设计中,需要考虑齿轮的传动比、传动效率和噪声等因素。
强度设计是保证齿轮在工作中不会发生破坏。
在强度设计中,常用的方法有极限强度设计和可靠性强度设计。
极限强度设计是通过比较齿轮的强度和载荷来确定是否安全。
可靠性强度设计是在极限强度设计的基础上考虑材料的强度分布和不确定性,进一步提高齿轮的可靠性。
3.2 齿轮齿面设计齿轮的齿面设计是保证齿轮的传动效率和噪声性能。
在齿面设计中,需要考虑齿轮的齿形、齿距和重合度等因素。
齿形是齿轮齿面曲线的形状,常用的齿形有圆弧形、渐开线形和直线形等。
齿距是齿轮齿数与齿轮直径的比值,影响齿轮的传动比和噪声性能。
齿轮设计步骤范文齿轮设计是一项复杂的工程任务,需要考虑多个方面,包括应力分析、齿形设计、轴向力分析等。
以下是一个齿轮设计的基本步骤:1.确定设计需求:首先,需要明确齿轮的使用条件和要求,包括转速、扭矩、工作环境等。
这些条件将影响到齿轮的强度和材料的选择。
2.齿轮几何参数选择:根据设计需求,选择齿轮的几何参数,如模数、压力角、齿数等。
这些参数将决定齿轮的外形和尺寸,对应着材料的选择和强度的计算。
3.齿轮强度计算:根据齿轮的几何参数和工作条件,进行强度计算。
这包括齿轮的承载能力、寿命等。
需要考虑到不同类型的应力,如弯曲应力、接触应力等。
4.齿形设计:根据齿轮的几何参数和强度计算结果,进行齿形设计。
根据齿轮的模数和压力角,绘制出齿轮轮廓,包括齿廓曲线和齿宽等。
5.齿轮材料选择:根据齿轮的使用条件和强度要求,选择合适的齿轮材料。
齿轮常用的材料有钢、铸铁、铜合金等,不同材料有不同的强度和硬度特性。
6.热处理设计:对于一些高强度的齿轮,需要进行热处理来提高其硬度和强度。
根据齿轮的材料和使用条件,选择合适的热处理方法,如淬火、回火等。
7.轴向力分析:在设计齿轮传动系统时,需要考虑轴向力的影响。
根据齿轮的几何参数和工作条件,计算齿轮的轴向力,以确定轴承的选型和轴的强度。
8.传动效率计算:根据齿轮的几何参数和齿轮材料的选择,计算齿轮传动的效率。
传动效率与齿轮的设计和制造质量,以及润滑和摩擦等因素有关。
9.优化设计:根据以上步骤的结果,对齿轮设计进行优化。
可以对齿轮的几何参数、材料和热处理等进行调整,以提高齿轮的强度、耐用性和传动效率。
10.齿轮制造和测试:最后,根据设计结果,进行齿轮的制造和测试。
在齿轮的制造过程中,需要严格控制齿轮的几何尺寸和精度,以及材料的选择和热处理等。
齿轮设计涉及多个学科领域,需要综合考虑多个因素。
设计人员需要有扎实的理论知识和丰富的工程经验,以确保齿轮的正常工作和可靠性。
同时,设计人员还需要对相关的标准和规范有充分的了解,并密切关注齿轮设计领域的最新发展。
齿轮设计的基本步骤(一)引言概述:齿轮作为一种常见的传动机构,在工程设计中起到了至关重要的作用。
齿轮设计的好坏直接影响到传动系统的工作性能和寿命。
本文将介绍齿轮设计的基本步骤,以及每个步骤中的关键要点和注意事项。
通过掌握齿轮设计的基本步骤,设计师可以更好地实现传动系统的设计目标。
正文内容:一、确定传动参数1. 确定传动的速比要求:根据所需的输出转速和输入转速,计算传动所需的速比。
2. 确定传动功率:根据传动系统所需的输出功率,计算齿轮和传动装置的额定功率。
3. 确定传动类型:根据传动系统的工作条件和要求,选择合适的齿轮传动类型,如直齿轮传动、斜齿轮传动等。
4. 确定传动转向:根据传动系统的布局和工作要求,确定传动的转向,如正向转动或逆向转动。
5. 确定传动布局:确定齿轮的相对位置和传动齿数,根据传动布局的要求选择合适的齿轮参数。
二、计算齿轮参数1. 计算模数:根据传动的速比和齿数,计算齿轮的模数,确保齿轮的强度和传动效率。
2. 计算齿轮的齿数:根据设计要求和齿轮轴的布局,计算每个齿轮的齿数,使齿轮能够实现所需的速比。
3. 计算齿轮的齿宽:根据传动的功率和转速,计算齿轮的齿宽,以确保齿轮的强度和耐磨性。
4. 计算齿轮的变位系数:计算齿轮的变位系数,用于确定齿轮齿形的修正,以提高传动的平顺性和减小齿轮噪声。
5. 计算齿轮的其他参数:根据传动的要求,计算齿轮的齿距、顶高、底高等参数,以确保齿轮的工作性能和可靠性。
三、选择齿轮材料和热处理方式1. 选择合适的材料:根据传动系统的工作条件和要求,选择适合的齿轮材料,如优质合金钢、硬质铸铁等。
2. 确定热处理方式:根据齿轮材料的特性和要求,确定合适的热处理方式,如淬火、渗碳等,以提高齿轮的硬度和耐磨性。
四、绘制齿轮图纸和施工图1. 绘制齿轮图纸:根据计算得到的齿轮参数,绘制齿轮的主视图、剖视图和齿形图,并标注关键尺寸和公差要求。
2. 绘制施工图:根据齿轮图纸和布局要求,绘制齿轮与其他传动部件的装配图和布置图,以便于制造和安装。
齿轮设计方法如下:
1.根据负载以及运动状态(速度、是垂直运动还是水平运动)来
计算驱动功率。
2.初步估定齿轮模数(必要时,后续进行齿轮强度校核,若在强
度校核时,发现模数选得太小,就必须重新确定齿轮模数)。
3.进行初步的结构设计,确定总传动比以及传动级数(几级传动)。
4.根据总传动比进行分配,计算出各级的分传动比。
5.根据系统需要进行详细的传动结构设计(各个轴系的详细设
计),这样的设计一般还在总装图上进行。
6.如果发现之前的参数不合理(包括齿轮过大、相互干涉、制造
安装困难等),需要及时回到上述程序重新开始。
7.画出关键轴系的草图,画出各轴端的弯矩图和扭矩图,以便找
出危险截面,检查轴的强度。
8.低速轴齿轮的强度检查。
9.安全没问题后,拆分零件图。
CREO齿轮的绘制教程CREO是一种常用的三维建模软件,可以用于进行齿轮的绘制。
下面是CREO齿轮绘制的教程,以帮助您更好地了解如何绘制齿轮。
首先,打开CREO软件并创建一个新的零件。
第二步,选择齿轮的轮廓图,并将其导入到CREO中。
您可以在网络上齿轮轮廓图或自己设计一个。
确保图像按照您的要求进行了比例调整。
第三步,打开“工具栏”并选择“绘图”工具。
然后在空白区域中单击鼠标右键,并选择“绘制比例尺”。
输入您的齿轮的实际直径,并将其绘制在绘图区域中。
第四步,绘制齿廓。
选择“绘制”工具,然后在绘图区域内绘制齿轮的齿廓。
您可以使用直线、圆弧和曲线工具来创建齿轮的不同部分。
第五步,绘制中心孔。
选择“绘制”工具,并在齿轮轮廓中心区域绘制一个合适大小的圆形,用作中心孔。
第六步,绘制齿廓的根圆和顶圆。
选择“绘制”工具,并根据齿轮的参数绘制根圆和顶圆。
确保根圆和顶圆的尺寸符合齿轮的设计要求。
第七步,绘制齿轮的齿槽。
通过选择“绘制”工具,为齿轮的齿槽绘制一条适当尺寸的直线。
然后使用“模式”工具在齿槽周围创建复制。
第八步,使用“修剪”工具修剪齿槽。
选择“修剪”工具,并依次选择齿轮的齿槽和要修剪的线段,以修剪齿槽。
第九步,使用“模式”工具在齿轮的齿槽上创建复制。
选择“模式”工具,并选择要在齿槽上复制的对象,然后按照要求在整个齿轮上创建齿。
第十步,绘制齿轮的外圆。
选择“绘制”工具,并绘制一个合适大小的圆圈,用作齿轮的外圆。
第十一步,使用“修剪”工具修剪齿轮的外圆。
选择“修剪”工具,并依次选择齿轮的外圆和要修剪的线段,以修剪齿轮的外圆。
最后,保存并导出齿轮文件。
选择“文件”菜单中的“保存”选项,并选择要保存的文件夹和文件名。
然后选择“文件”菜单中的“导出”选项,选择要导出的文件格式,并导出齿轮文件。
齿轮制作方法简介齿轮是一种常见的机械零件,广泛应用于各种机械设备中,如汽车、机床、电动工具等。
本文将介绍齿轮制作的基本方法,主要包括齿轮的设计、加工工艺以及质量检验等方面。
设计齿轮的设计是齿轮制作的重要环节,它决定了齿轮的性能和使用效果。
以下是齿轮设计的基本步骤:1.确定齿轮的功能和使用要求:根据实际应用需求确定齿轮所承受的转矩、运动速度等参数。
2.确定齿轮的类型和几何参数:根据不同应用场景选择合适的齿轮类型,如圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮等,并确定齿轮的模数、齿数、齿廓等几何参数。
3.进行齿轮传动计算:根据齿轮的几何参数和使用要求,进行传动计算,确定齿轮的模数、齿数比、齿面接触等参数。
4.进行齿轮强度校核:通过应力分析和强度计算,校核齿轮的强度,保证齿轮在工作时不会发生断裂或变形。
加工工艺齿轮制作的加工工艺包括车削、铣削、磨削等多种方法,下面将分别介绍这些方法的基本流程:1.车削:车削是齿轮制作中最常见的加工方法之一。
首先,选择合适的车床和刀具,将原料材料固定在车床上,并根据设计要求进行车床的调节。
然后,根据齿轮的几何参数,在车床上依次切削出齿轮的外径、齿数和齿廓。
最后,通过车削加工,使齿轮的尺寸和齿形满足设计要求。
2.铣削:铣削是齿轮制作中常用的加工方法之一。
首先,选择合适的铣床和刀具,将原料材料固定在铣床上。
然后,通过铣削刀具按照齿轮的几何参数,在铣床上依次切削出齿轮的外径、齿数和齿廓。
通过铣削加工,可以制作出更高精度的齿轮。
3.磨削:磨削是齿轮制作中用于提高齿轮精度和光洁度的加工方法。
通过砂轮磨削,可以使齿轮的齿面更加平滑和精确。
磨削过程中需注意保持齿轮的冷却,以避免过热对齿轮造成不良影响。
质量检验齿轮制作完成后,需要进行质量检验,以确保齿轮的几何参数和性能满足要求。
以下是常见的齿轮质量检验方法:1.外观检查:通过目测和触觉检查齿轮表面是否有明显的缺陷,如裂纹、磨损等。
2.尺寸测量:使用测量工具(如游标卡尺、衡器等),测量齿轮的直径、齿距、齿高等尺寸参数。
齿轮传动的设计步骤齿轮传动的设计步骤齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,广泛应用于机械设备和工业机械中。
其作用是通过两个或多个齿轮之间的啮合,将动力或运动传递给其他零件或机械系统。
齿轮传动设计的核心在于确定合适的齿轮参数,以满足传动系统的要求。
下面,我们将介绍齿轮传动的设计步骤。
第一步:确定传动比和传动功率在开始齿轮传动的设计前,需要明确传动系统所需的传动比和传动功率。
传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。
传动功率则是指传递给输出轴的功率大小。
根据具体应用需求,我们可以确定传动比和传动功率的数值。
第二步:计算齿轮的模数在传动比和传动功率确定后,接下来需要计算齿轮的模数。
齿轮的模数是指齿轮齿数与齿轮模的比值,用来描述齿轮齿数和齿轮大小的关系。
一般来说,根据传动功率和转速来计算齿轮的模数,以满足传动的要求。
第三步:选择合适的齿轮材料齿轮传动的设计过程中,选择合适的齿轮材料十分重要。
齿轮材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性、强度和刚度,以确保传动系统的可靠性和寿命。
常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金等。
根据具体的应用需求和工作环境选择合适的齿轮材料。
第四步:确定齿轮的齿数和齿形根据传动比和齿轮模数,确定齿轮的齿数。
齿数的确定需要考虑到齿轮啮合条件的要求,如齿面接触、齿轮强度等。
齿形的设计也是十分重要的一步,合理的齿形设计可以提高齿轮传动的效率和传动能力。
常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。
第五步:计算齿轮的几何参数在确定齿数和齿形后,需要计算齿轮的几何参数。
包括齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿隙等。
这些参数直接影响着齿轮的传动特性,如传动比、啮合条件等。
通过计算这些几何参数,可以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。
第六步:计算齿轮的强度在齿轮传动设计的过程中,还需要计算齿轮的强度。
齿轮的强度是指齿轮在工作过程中能够承受的最大载荷。
通过计算齿轮的强度,可以判断齿轮是否能够满足工作条件下的要求。