机械原理课程设计--插床齿轮机构的设计

机械原理课程设计任务书（十一）

姓名 邹季良 专业 机械工程 班级 液压09-1 学号 0907240130

一、设计题目：插床齿轮机构的设计 二、系统简图：

y6s55b4HCaB3cOs3O2D1A2O4yxz2z1三、工作条件

O1 已知：齿数Z1、Z2，模数m，分度圆压力角，齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮与曲柄共轴。

四、原始数据

齿轮机构的设计 Z1 Z2 m mm  ° 8 20 13 40 五、要求：

1）选择变位系数；

2）计算该对齿轮传动的各部分尺寸； 3）A2纸上画出三对齿啮合图； 4）编写说明书。 指导教师：

开始日期： 2011年 6 月 25 日 完成日期：2011 年 6月 30日

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目录 1. 数学模型的建立…………………………………… 2. 程序框图…………………………………………… 3. 程序清单及运行结果……………………………… 5．设计总结…………………………………………… 5. 参考文献……………………………………………… 精选文档

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1数学模型

1中心距a：

am(z1z2)2 ；

a=（a/5+1）5；

2啮合角：

cos()m(z1z2)cos()；2

实inv2tan(x1x2)/(z1z2)inv；

3分配变位系数x、x；

12

zmin2ha172sin

x1minha(zminz1)/zmin；

x2minha(zminz2)/zmin；

(invinv)(z1z2)x1x2；2tan



4齿轮基本参数：

（注：下列尺寸单位为mm

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）

齿顶高系数：

ha1.0

齿根高系数： c0.25

齿顶高变动系数： x1x2y

分度圆直径； 基圆直径； 齿顶高： 齿根高： 齿顶圆直径： 齿根圆直径； 节圆直径：

齿距： 节圆齿距： d1mz1 d2mz2 db1mz1cos db2mz2cos ha1m(hax1) ha2m(hax2)

hf1m(hacx1)

hf2m(hacx2)

da1d12ha1 da2d22ha2 df1d12hf1 df2d22hf2 ddcos11cos

dcos2d2cos

pm

ppcoscos精选文档

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基圆齿距： pbmcos

中心距变动系数 y=(aa)/m； 分度圆齿厚：

s5

1m2x5mtan2 1s62m2x6mtan

5 重合度：

1[z1(tana1tan)z2(tana2tan)]2

a1cos1(db1/da1)

a2cos1(db2/da2)

一般情况应保证

1.2

6齿顶圆齿厚：

sa1s1ra12ra1(inva1inv)r1 ra22ra2(inva2inv)r2

sa2s2 一般取sa0.25

7 展角：

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1tan(arccos

2tan(arccosdb1d)arccosb1d1d1db2d)arccosb2d2d2

2程序框图

输入 m  z z ha c 121**a 计算 a y  d1 d2 db1 db2 d d2 计算 Y X1min X2min x﹤X11min x﹤X22min N 计算  ha1 ha2 hf1 hf2 d d a1a22s s s s s s  12b1b2a1a21p p pb 精选文档

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Y sa﹤0.25m

N 计算 Y ﹤1.2 N 计算  a1a212h h h h a1a2f1f2d ds s s s s s b1b2a1a2 12 输出计算结果

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#include\"math.h\" #include\"stdio.h\" #define z1 13.0 #define z2 40.0

#define t 20*3.14/180 /*yalijiao,unit:rad*/ #define m 8 /*moshu*/ #define hax 1.0 #define cx 0.25 #define Zmin 17.0 #define pi 3.14 main( )

{ int a,ai; double ti; /*niehejiao*/ double x1,x2,xh;

double db1,db2; /*jiyuanzhijing*/ double d1,d2; /*fenduyuanzhijing*/ double ha1,ha2; /*chidinggao*/

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3程序清单及运行结果

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double hf1,hf2; /*chigengao*/

double df1,df2; /*chigenyuanzhijing*/ double di1,di2; /*jieyuanzhijing*/ double da1,da2; /*chidingyuanzhijing*/ double p; /*chiju*/ double p1; /*jieyuanchiju*/ double pb; /*jiyuanchiju*/ double S1,S2; /*chihou*/ double Sb1,Sb2; /*jiyuanchihou*/ double Sa1,Sa2; /*chidinghou*/ double o1,o2; /*jieyuanzhanjiao*/ double e; /*chonghedu*/ double y,Xmin1,Xmin2; /*y shifenlixishu*/ double cdb;

double cgm; /*chidingaobiandongxishu*/ int j,i;

a=m*(z1+z2)/2;

printf(\"a=%d \\n\ i=a/5; ai=(i+1)*5;

printf(\"ai=%d (mm)\\n\

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ti=acos(a*cos(t)/ai);

printf(\"ti=%4.3f (rad)\\n\ cdb=z2/z1;

printf(\"\\n cdb=%5.3f \\n\ y=0.5*(z1+z2)*(cos(t)/cos(ti)-1); printf(\"y=%5.3f \\n\ d1=m*z1; d2=m*z2;

printf(\"d1=%5.3f,d2=%5.3f (mm)\\n\ db1=m*z1*cos(t); db2=m*z2*cos(t);

printf(\"db1=%5.3f,db2=%5.3%f (mm)\\n\ di1=d1*cos(t)/cos(ti); di2=d2*cos(t)/cos(ti);

printf(\"di1=%5.3f,di2=%5.3f (mm)\\n\ p=m*pi;printf(\"p=%5.3f (mm)\\n\ p1=p*cos(t)/cos(ti); pb=pi*m*cos(t);

printf(\"p1=%5.3f,pb=%5.3f (mm)\\n\ Xmin1=hax*(Zmin-z1)/Zmin;

printf(\"Xmin1=%3.4f (mm)\\n\ Xmin2=hax*(Zmin-z2)/Zmin;

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printf(\"Xmin2=%3.4f (mm)\\n\

xh=0.5*(tan(ti)-ti-(tan(t)-t))*(z1+z2)/tan(t); printf(\"xh=x1+x2=%5.3f \\n\ for(j=0;j<10;j++) {

x1=Xmin1+0.04*j; x2=xh-x1;

if(x2ha1=m*(hax+x1-cgm); ha2=m*(hax+x2-cgm); hf1=(hax+cx-x1)*m; hf2=(hax+cx-x2)*m; da1=d1+2*ha1; da2=d2+2*ha2; df1=d1-2*hf1; df2=d2-2*hf2;

S1=0.5*pi*m+2*x1*m*tan(t); S2=0.5*pi*m+2*x2*m*tan(t);

Sb1=S1*db1/d1-db1*(tan(acos(db1/db1))-acos(db1/db1)-(tan(t)-t));

Sb2=S2*db2/d2-db2*(tan(acos(db2/db2))-acos(db2/db2)-(ta

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n(t)-t));

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Sa1=S1*da1/d1-da1*(tan(acos(db1/da1))-acos(db1/da1)-(tan(t)-t));

Sa2=S2*db2/d2-da2*(tan(acos(db2/da2))-acos(db2/da2)-(tan(t)-t));

o1=tan(acos(db1/di1))-acos(db1/di1); o2=tan(acos(db2/di2))-acos(db2/di2);

e=(z1*(tan(acos(db1/da1))-tan(ti))+z2*(tan(acos(db2/da2))-tan(ti)))/(2*pi);

if((S1>cx*m)&&(S2>cx*m)&&(Sb1>cx*m)&&(Sb2>cx*m)&&(Sa1>cx*m)&&(Sa2>cx*m)&&(e>1.2))

{ printf(\"x1=%5.3f,x2=%5.3f (mm)\\n\ printf(\"cgm=%5.3f \\n\ printf(\"ha1=%5.3f,ha2=%5.3f (mm)\\n\

printf(\"hf1=%5.3f,hf2=%5.3f (mm)\\n\

printf(\"da1=%5.3f,da2=%5.3f (mm)\\n\

printf(\"df1=%5.3f,df2=%5.3f (mm)\\n\ printf(\"S1=%5.3f,S2=%5.3f (mm)\\n\

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printf(\"Sb1=%5.3f,Sb2=%5.3f (mm)\\n\ printf(\"Sa1=%5.3f,Sa2=%5.3f (mm)\\n\ printf(\"o1=%6.5f,o2=%6.5f (rad)\\n\ printf(\"e=%5.3f \\n\

printf(\"db1=%5.3f,db2=%5.3f (mm)\\n\

} } }

运行结果

ai=215 (mm) ti=0.385 (rad)

df1=92.885, df2=297.421 (mm) s1=15.792, s2=11.622 (mm) sb1=16.295, sb2=15.397 (mm) o1=0.02029, o2=0.02029 (mm) e=1.381

db1=97.734, db2=300.721 (mm) x1=0.595, x2=-0.201 (mm) cgm=0.019

ha1=12.609, ha2=6.238 (mm) hf1=5.238, hf2=11.609 (mm)

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da1=129.219, da2=332.475 (mm) df1=93.525, df2=296.781 (mm) s1=16.025, s2=11.3 (mm) sb1=16.514, sb2=15.178 (mm) sa1=2.215, sa2=5.372 (mm) o1=0.02029, o2=0.02029 e=1.370

db1=97.734, db2=300.721 (mm)

4 设计总结

一周的课程设计就要结束了，通过这短短的一周，我学到了很多，首先是对插床齿轮的进一步了解，还有增强了自己动手的实践能力，很多很多，真是受益匪浅。

通过这次设计我进一步的了解了插床，了解了插床机构的组成与运动理论。它是由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构组成的。电动机经过减速装置使曲柄转动，从而实现刀具切削运动。为设计所需要的齿轮，需要知道

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它的压力角大小，齿数，齿顶高系数，顶隙系数来求出传动比，啮合角，中心距等等。同时要保证齿轮根切，重合度，齿顶厚等。这次设计使我有很大感触，我发现自己掌握的知识还是不够牢固，实际演练起来显得很笨拙。不能熟练的运用自己所学过的知识。像大一学过的C语言，还有刚刚学过的机械原理，现在都有很大的用途。经过这一周的实习，我增强了自己的动手实践能力，并且发现了自己的不足之处，学过的知识一定要学会运用，牢牢记住。

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5．参考文献

1. 《机械原理课程设计指导书》徐萃萍、冷兴聚 2. 《机械原理点算课程设计指导书》冷兴聚

3. 《机械原理》孙桓、陈作模，高等教育出版社，1995.8 4. 《C程序设计》谭浩强，清华大学出版社，1995.3 5. 《C语言典型零件CAD》王占勇，东北大学出版社，2000.9 6. 《计算机图形学》罗笑南、王若梅，中山大学出版社，1996.10

. .

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