机械原理课程设计-齿轮传动设计
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机械原理实验报告齿轮传动定稿版实验名称:齿轮传动实验一、实验目的:1.学习了解齿轮传动原理及其应用;2.掌握齿轮的绘制方法;3.了解齿轮传动的基本计算方法。
二、实验原理:齿轮传动是利用不同齿数的齿轮通过啮合而实现轴的运动传递的一种机械传动方式。
根据齿轮的不同形状和结构,齿轮传动分为直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗杆传动等。
直齿轮是最常见的一种传动方式。
当两个直齿轮啮合时,它们的齿数之比等于它们的转速之比,即齿轮传动的传动比等于齿数比。
实验中我们主要研究直齿轮传动,通过制作不同齿轮的齿数,观察齿轮的传动效果,验证齿轮传动的基本原理。
三、实验仪器与材料:1.齿轮传动实验装置;2.直齿轮(不同齿数);3.传动带。
四、实验步骤:1.通过齿轮的绘制方法,绘制出实验中使用的两个直齿轮的草图;2.安装齿轮传动实验装置,将绘制好的齿轮与实验装置相连;3.启动实验装置,观察并记录传动过程中两个齿轮的运动情况;4.测量不同齿轮的齿数,并计算齿轮传动的传动比;5.分析实验现象与计算结果的关系。
五、实验结果与分析:1.绘制的齿轮草图如下表所示:齿轮编号齿数齿轮1 10齿轮2 202.在实验装置运行时,观察到齿轮1以较大的速度旋转,而齿轮2以较小的速度旋转。
这表明齿轮传动的传动比为2:1,符合公式:传动比=齿数2/齿数13.测量齿轮1和齿轮2的齿数分别为10和20,代入计算公式,得到传动比为20/10=24.实验结果与计算结果一致,验证了齿轮传动的基本原理。
六、实验总结:通过本次实验,我们学习了齿轮传动的基本原理及应用,并通过实际操作和计算验证了齿轮传动的传动比与齿数之间的关系。
实验结果表明,齿轮传动能够有效地改变转速,实现机械能的传递,具有较高的传动效率和可靠性。
齿轮传动在机械工程中有广泛的应用,如汽车传动系统、工业生产线等。
掌握齿轮传动的原理对于我们理解和设计机械传动系统具有重要意义。
机械原理实验报告-齿轮传动机械原理实验——齿轮传动机构groups, Wujiang County. In September, the chapter in the Tomb occupied formally established the village of KMT: Wu Jiang County Government (known as "guerrilla Government") and against self-defence groups. Begins to flow from jiaxing railway Lili, Tan Hills area. In November, the County Government is based on the tomb of Lu Xiyan, mine-and from the pier at Dang, under Jin bang. County Government operates three Civil Affairs, finance, education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。
二( 实验仪器序号名称数量备注 1 1 试验台机架2 1 主动轴带轮3 1 电机轴带轮4 2 主轴5 3 端盖6 2 卡环三( 实验原理(一)齿轮参数groups, Wujiang County. In September, the chapter in the Tomb occupied formally established the village of KMT: Wu Jiang County Government (known as "guerrilla Government") and against self-defence groups. Begins to flow from jiaxing railway Lili, Tan Hills area. InNovember, the County Government is based on the tomb of Lu Xiyan, mine-and from the pier at Dang, under Jin bang. County Government operates three Civil Affairs, finance, education(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。
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。
机械设计基础课件齿轮传动-(带特殊条款) 机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。
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。
综上所述,根据各个传动的优缺点不同,应优先选择正传动,而负传动是最不理想的,在传动中心距等于标准中心距时,为了提高传动质量,可采用高度变为齿轮传动代替标准齿轮传动。
变为因数可在封闭曲线上选择,封闭曲线的绘制过程见附录四设计及计算过程:(一)齿轮z1和齿轮z21.求标准中心距a:a=m(z1+z2)/2=80㎜2.求啮合角α':cosα'=acosα/a' α'=20°3.求变位因数之和:由无侧隙啮合方程式得:x1+x2 =(z1+z2)(invα'-invα)/2tanα=04.变为因数的选择:在z1- z2的封闭曲线图(见附录一)上作直线x1+x2=0。
在此直线上的点满足变为因数和为0,中心距80mm。
取该直线与η'=η''线的交点(0.153,-0.153).则x1=0.153,x2=-0.1535.计算几何尺寸:由变位因数值知,该传动为零传动。
中心距变动因数 y=(a’-a)/m=0齿顶高变动因数δ=x1+x2-y=0齿顶高 h a1=(h a*+x1-δ)m=2.306h a2=(h a*x2-δ)m=1.694齿根高 h f1=(h a*+c*-x1)m=2.194h f2=(h a*+c*-x2)m=2.806齿全高h1=h a1+h f1=4.5h2=h f1+h f2=9 4.5分度圆直径 d1=mz1=70d2=mz2=90齿顶圆直径 d a1=d1+2h a1=74.612d a2=d2+2d a2=93.388齿根圆直径 d f1=d1-2h f1=65.612d f2=d2-2h f2=84.388基圆直径 d b1=d1cosα=65.778d b2=d2cosα=84.572顶圆压力角αa1= arccos(d b1/d a1)=28.163°αa2= arccos(d b2/d a2)=25.095°重合度εa=[z1(tanαa1-tanα’)+z2(tanαa2-tanα’)]/2π=1.702分度圆齿厚 s1=πm/2+2x1mtanα=3.364s2=πm/2+2x2mtanα=2.918齿顶厚 s a1=s1r a1/r2-2r a1(invαa1-invα)=1.428 s a2=s2r a2/r2-2r a2(invαa2-invα)=1.587(二)齿轮z3和齿轮z41.求准中心距a:a=m(z3+z4)/2=792.求啮合角α':cosα'=acosα/a' α'=21.883°3.求位因数之和:由无侧隙啮合方程式得:x3+x4 =(z3+z4)(invα'-invα)/2tanα=0.5228 4.变为因数的选择:在z3- z4封闭图(附录二)上作直线x3+x4=0.5228 此直线所有点均满足变位因数之和为0.5228和中心距为80mm的要求。
取该直线与η'=η''线的交点(0.3495,0.173).则x3=0.3495x3=0.1735.计算几何尺寸:由变位因数值知,该传动为零传动。
中心距变动因数 y=(a’-a)/m=0.5齿顶高变动因数δ=x3+x4-y=0.0229齿顶高 h a3=(h a*+x3-δ)m=2.653h a4=(h a*x4-δ)m=2.301齿根高 h f3=(h a*+c*-x3)m=1.801h f4=(h a*+c*-x4)m=2.153齿全高h3=h a3+h f3=4.454h4=h f4+h f4=4.454分度圆直径 d3=mz3=48d4=mz4=110齿顶圆直径 d a3=d3+2h a3=53.306d a4=d4+2d a4=114.602齿根圆直径 d f3=d3-2h f3=44.398d f4=d4-2h f4=105.693基圆直径 d b3=d3cosα=45.105d b4=d4cosα=103.366顶圆压力角αa3= arccos(d b1/d a1)=32.204°αa4= arccos(d b2/d a2)=25.583°重合度εa=[z1(tanαa1-tanα’)+z2(tanαa2-tanα’)]/2π=1.546分度圆齿厚 s3=πm/2+2x1mtanα=3.650S4=πm/2+2x2mtanα=3.394齿顶厚 s a3=s1r a1/r2-2r a1(invαa1-invα)=1.236 s a4=s2r a2/r2-2r a2(invαa2-invα)=1.548 (三)齿轮z5和齿轮z61.求准中心距a:a=m(z5+z6)/2=782.求啮合角α':cosα'=acosα/a' α'=23.623°3.求位因数之和:由无侧隙啮合方程式得:x5+x6 =(z5+z6)(invα'-invα)/2tanα=1.0894变为因数的选择在z5-z6封闭图(附录三)上作直线x5+x6=1.089,此直线所有点均满足变位因数之和为1.089和中心距为80mm的要求。
取该直线与η'=η''线的交点(0.5821,0.507)。
则X5 =0.5821X6=0.5075.计算几何尺寸:由变位因数值知,该传动为正传动。
中心距变动因数 y=(a’-a)/m=1齿顶高变动因数δ=x5+x6-y=0.089齿顶高 h a5=(h a*+x5-δ)m=2.985h a6=(h a*x6-δ)m=2.836齿根高 h f5=(h a*+c*-x5)m=1.336h f6=(h a*+c*-x6)m=1.486齿全高h5=h a5+h f5=4.322h6=h f6+h f6=4.322分度圆直径 d5=mz5=38d6=mz6=118齿顶圆直径 d a5=d5+2h a5=43.972d a6=d6+2d a6=123.671齿根圆直径 d f5=d5-2h f5=35.328d f5=d6-2h f6=115.028基圆直径 d b5=d1cosα=35.708d b6=d2cosα=154.110.48顶圆压力角αa5= arccos(d b5/d a5)=35.701°αa6= arccos(d b6/d a6)=26.285°重合度εa=[z5(tanαa5-tanα’)+z6(tanαa6-tanα’)]/2π=1.381分度圆齿厚 s5=πm/2+2x5mtanα=3.989s6=πm/2+2x6mtanα=3.879齿顶厚 s a5=s5r a5/r5-2r a5(invαa1-invα)=1.072 s a6=s6r a6/r6-2r a6(invαa6-invα)=1.563五设计结果参数名称符号z1-z2z3-z4z5-z6标准中心距 a 80 79.78实际中心距a'80 8080 中心距变动因数y 0 0.51齿顶高变动因数o 0 0.023 0.089齿顶高ha 2.306 2.653 2.986 1.694 2.301 2.836齿根高hf 2.194 1.801 1.336 2.806 2.153 1.486齿全高h 4.5 4.454 4.322 4.5 4.454 4.322分度圆直径 d 70 4838 90 110118齿顶圆直径da 74.612 53.306 43.972 93.388 114.602 123.672齿根圆直径df 65.612 44.398 35.328 84.388 105.694 115.028基圆直径db 65.778 45.105 35.708 84.572 103.366 110.884齿顶圆压力角αa 28.163 32.205 35.701 25.096 25.583 26.286重合度ε 1.702 1.547 1.381分度圆齿厚s 3.364 3.650 3.989 2.919 3.394 3.880齿顶厚s a1.428 1.236 1.0721.587 1.548 1.563 六设计分析:(1)z1- z2采用的是零传动中的高度变为齿轮传动,这种传动小齿轮采用正变位,大齿轮采用负变位。
这种设计可以提高齿轮啮合的整体承载能力,使大小齿轮的磨损接近,改善磨损情况。
但会使互换性和重合度略有降低。
(2)z3- z4和z5- z6采用了正传动,可保证在无侧隙啮合的情况下可配凑中心距。