机械原理课程设计插床 机械原理课程设计插床 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：

三、工作条件

已知：齿数Z1传动，齿轮与曲柄共轴。

四、原始数据

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

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；

1

2

zmin

2ha

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）

齿顶高系数：

ha1.0





齿根高系数： c0.25

齿顶高变动系数： x1x2y

分度圆直径； d1mz1 d2mz2 基圆直径； db1mz1cos 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： 基圆齿距： db2mz2cos h

a1m(hax1) ha2m(hax2)

h

f1m(hacx1) hf2m(h

acx2)

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

cos1d1

cos

d

cos2d2

cos

pm

pp

coscos

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s1

ra1

2ra1(inva1inv)r1

ra2

2ra2(inva2inv)r2

sa2s2

一般取sa0.25

7 展角：

1tan(arccos

db1d)arccosb1d1d1

2tan(arccos

db2d)arccosb2d2d2

2程序框图

#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*/ double hf1,hf2; /*chigengao*/ double df1,df2; /*chigenyuanzhijing*/

3程序清单及运行结果

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",a); i=a/5; ai=(i+1)*5;

printf("ai=%d (mm)n",ai); ti=acos(a*cos(t)/ai);

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

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

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

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

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

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

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

printf("Xmin2=%3.4f (mm)n",Xmin2); xh=0.5*(tan(ti)-ti-(tan(t)-t))*(z1+z2)/tan(t); printf("xh=x1+x2=%5.3f n",xh);

for(j=0;j

{

x1=Xmin1+0.04*j;

x2=xh-x1;

if(x2

cgm=x1+x2-y;

ha1=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)-(tan(t)-t)); 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",x1,x2);

printf("cgm=%5.3f n",cgm);

printf("ha1=%5.3f,ha2=%5.3f (mm)n",ha1,ha2);

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

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

printf("df1=%5.3f,df2=%5.3f (mm)n",df1,df2);

printf("S1=%5.3f,S2=%5.3f (mm)n",S1,S2);

printf("Sb1=%5.3f,Sb2=%5.3f (mm)n",Sb1,Sb2);

printf("Sa1=%5.3f,Sa2=%5.3f (mm)n",Sa1,Sa2);

printf("o1=%6.5f,o2=%6.5f (rad)n",o1,o2);

printf("e=%5.3f n",e);

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

}

}

}

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)

da1=129.219, da2=332.475 (mm)

df1=93.525, df2=296.781 (mm)

s1=16.025, s2=11.389 (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。

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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