变位齿轮机构

变位齿轮机构 此题目每班仅限三人选作。 一、机构简介与数据 1.机构简介 图4－27所示为机车牵引减速器齿轮传动，系电气机车上电动机传动车轮的减速装置。减速器为闭式传动，齿轮z1、z2有充分的润滑油进行润滑。 2．设计数据 见表4－21 二、设计 1.齿轮机构设计 已知 齿数z1、z2,模数m，分度圆压力角α；齿轮为正常齿制，工作情况为闭式传动。 要求 选择变位系数x1和x2，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图。 2. 齿轮机构运动分析 将齿轮机构高副低代后进行运动分析。 已知： 主动轮角速度分别为： ； ； 。 3. 齿轮机构受力分析 将齿轮机构高副低代后进行机构动态静力分析。低代后的各杆质心在其杆中点，曲柄1.连杆2、从动曲柄3的重力分别为：G1=25N、G2=30N、G3=35N；曲柄1.连杆2、从动曲柄3的转动惯量分别为：Js1=0.0245kg.m2 、Js2=0.03146kg.m2 、Js3=0.05671kg。 作用在从动件上的工作阻力作用在从动杆2/3杆长处（从固定铰链点测量起），其大小分别为： Pr=105N；Pr=120N；Pr=140N。起作用线位置分别为：与杆线垂直、与杆线30°夹角、与杆60°夹角。 齿轮啮合图的绘制 齿轮啮合图是将齿轮各部分尺寸按一定的比例尺画出轮齿啮合关系的一种图形。它可直 观地表达一对齿轮的啮合特性和啮合参数，并可借助图形作某些必要的分析。 一、渐开线的画法 渐开线齿廓按渐开线的形成原理绘制，如图4-3所示。以小齿轮廓线为例，其步骤如下: 1)按表4-1所列计算出各圆直径db、d、d´、df及da，画出各相应的圆。 2)连心线与节圆的交点为节点P。过P点作基圆之切线，与基圆相切于N1，，则 即为理论啮合线的一段，也是渐开线发生线的一段。 3)将 线段分成若干等分: 、 、 … 4)根据渐开线的特性N1 O´＝ ，因弧长不易测量，可按下式计算N1 O´所对应的弦长 （4－26） 按此弦长在基圆上取O´点。 5)将基圆上的弧长N1O'分成同样等分得基圆上的对应分点1'、2'、3'。 6)过点1'、2'、3'作基圆的切线，并在这些切线上分别截切线段，使得 、 。得1"、2"、3"诸点。光滑连接0´、1"、2"、3"各个点的曲线即为节圆以下部分的渐开线。 7)将基圆上的分点向左延伸，作出5´、6´、7´…，取 ， …，可得节圆以下渐开线各点5"、6"…直至画到齿顶圆为止。 8)当dfdb时，在渐开线与齿根圆之间直接画出过渡圆角。 二、啮合图的绘制步骤 1)选取比例尺 L(mm/mm)，使齿全高在图样上有30-5Omm的高度为宜。定出齿轮中心01 、02如图4-6所示。分别以01、02为圆心作出基圆、分度圆、节圆、齿根圆、齿顶圆。 2)画出工作齿廓的基圆内公切线，它与 连心线的交点为节点P，又是两节圆的切点，内公切线与过P点的节圆切线间夹角为啮合角α´t。，应与按式(4-1)或式(4-2)计算之值相符。 3)过节点p分别画出两齿轮在顶圆与根圆之间的齿廓曲线。 4)按已算得的齿厚和齿距P计算对应弦长 和 。 ……(4-27) ……(4-28) 按 和 在分度圆上截取弦长得A、C点，则弧AB=s,弧AC=P （见图4－4） 5)取AB中点D,连01、D两点为轮齿的对称线。用描图纸描下对称线右半齿形以此为模板画出对称的左半部分齿廓及其他相邻的3~4个齿廓。另一齿轮的作法相同。 6)作出齿廓工作段。B1、B2为起始与终止啮合点，以01为圆心 为半径作圆弧交齿轮1齿廓于b1点，则从b1点到齿顶圆一段齿廓为齿廓工作段。同理可作出齿轮2的齿廓工作段。 7)画出两齿轮啮合过程中的滑动系数变化曲线。滑动系数计算公为 …… (4-29) ……(4-30) 在 线段上，按计算之值取点B2、P、B1,自N1点量起，按适当的间距取LX值，按式(4-28)、式(4-29)计算出对于不同LX的各位置处两轮齿面滑动系数 和 ，画出如图4-5 所示的滑动系数曲线图。参考文献[13]给出了一种使用方便的滑动系数

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计算法。一般情况下，轮齿的齿廓工作段最低点具有绝对值最大的滑动系数，其值为 ……(4-31) …… (4-32) 有啮合图上直接量取 、 、 代入上式即可算出