压床机构课程设计 压床机构课程设计 压床-----齿轮机构设计(Ⅱ)

机械原理课程设计

设计题目：压床

编程说明书

-----齿轮机构设计(Ⅱ)

目录

1. 设计任务及要求

2. 数学模型的建立

3. 程序框图

4. 程序清单及运行结果

5、齿轮啮合图

6．设计总结

7．参考文献

8.中期检查报告

1.设计任务及要求

已知:齿轮Z511,Z635,分度圆压力角20,模数m6,齿轮为正常齿 制，工作情况位开式传动，齿轮Z6与曲柄共轴。 要求：

1) 用C语言编写程序计算

A. 中心距a（圆整尾数为5或0或双数）； B. 啮合角；

C. 按小轮不发生根切为原则分配变位系数x5、； ｘ6

D. 计算基圆直径dｂ5、 db6，分度圆直径d5、d6,节圆直径d5、d6，

o

分度圆齿厚S5、S6，基圆齿厚Sb5、Sb6，齿顶圆齿厚 节圆展角； E. 重合度;

2) 计算出齿形曲线，在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 3) 编写出计算说明书。

S、S

a5

a6

，

2.数学模型

1)

注：下列尺寸单位为mm 齿轮基本参数： 齿数：

Z

5

=10

Z

6

=35

模数： m=6 压力角： 20 齿顶高系数： 齿根高系数：

o

h

*a

1.0

c

／

*

0.25

(56)

2

2) 实际中心距a的确定：am

；

a

／

=（a/5+1）5；

3)

啮合角

/

： cos()

,

/

m(56)2

/

cos()；

inv2tan(x5x6)/(z5z6)inv； 分度圆分离系数： y

分度圆直径；

1cos

(z5z6)(1) ,2cosa

d

5

mz5

b5

d

6

mz6

基圆直径；

节圆直径：

dd

,

mz5cos mz6cos

b6

d5d5

,

coscosa

,,

d6d6

coscosa

4) 按小轮不发生根切为原则分配变位系数x5、； ｘ6

；

x

5min

ha(zminz5)/zmin；





x6minha(zminz6)/zmin

/

xx

5

6



(invinv)(56)

2tan

；

齿顶高变动系数：  齿顶高：

*

xx

5

6

y

ha5m(hax5) ha6m(hax6)

*

齿根高：

hf5m(hacx5) hf6m(hacx6)

*

*

**

齿顶圆直径：

dd

dd

a5

d52ha5 d62ha6

d52hf5 d62hf6

a6

齿根圆直径；

f5

f6

1s52m2x5mtan 1

s6m2x6mtan

2

分度圆齿厚：

r基圆齿厚：

SSr

b6

6

Sb5S5b52rb5invcos



1

ddinv;

b5

b5

5

b66

2rb6invcos



1

ddinv;

b6

b6

齿顶厚：

a52(invinv) sa5s5ra5a5

r

5

s

a62(invinv) sra6a6a66

r

6

一般取sa0.25

1tandb55cos1tan6cosdb6

1db5cosd5/

1d6cosdb6

/

基圆展角：

;d5;d6

/

/

5)

重合度：

1

1,,

[z5(tana5tan)z6(tana6tan)] 2

1

a5cos(db5/da5) a6cos(db6/da6) 

,

20

o

一般情况应保证1.2

3.程序框图

4.程序清单及运行结果

(1) 程序清单 #include

#define t 20*3.14/180 /*yalijiao,unit:rad*/ #define m 6 /*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 x5,x6,xh;

double db5,db6; /*jiyuanzhijing*/ double d5,d6; /*fenduyuanzhijing*/ double ha5,ha6; /*chidinggao*/ double hf5,hf6; /*chigengao*/ double df5,df6; /*chigenyuanzhijing*/ double di5,di6; /*jieyuanzhijing*/ double da5,da6; /*chidingyuanzhijing*/ double S5,S6; /*chihou*/ double Sb5,Sb6; /*jiyuanchihou*/ double Sa5,Sa6; /*chidingyuanchihou*/

double o5,o6; /*jieyuanzhanjiao*/ double e; /*chonghedu*/ double y; /*fenduyuanfenlixishu*/ double Xmin5,Xmin6; /*zuixiaobianweixishu*/ double cdm; /*chidinggaobiandongxishu*/ double u5,u6; double T5,T6,E5,E6; int j,i;

a=m*(z5+z6)/2; printf(

printf(

printf(

printf(

printf(

printf(

Xmin5=hax*(Zmin-z5)/Zmin; printf(

Xmin6=hax*(Zmin-z6)/Zmin; printf(

xh=0.5*(tan(ti)-ti-(tan(t)-t))*(z5+z6)/tan(t); printf(

for(j=0;j

ha5=m*(hax+x5-cdm); ha6=m*(hax+x6-cdm);

hf5=(hax+cx-x5)*m; hf6=(hax+cx-x6)*m;

da5=d5+2*ha5; da6=d6+2*ha6;

df5=d5-2*hf5; df6=d6-2*hf6;

S5=0.5*pi*m+2*x5*m*tan(t); S6=0.5*pi*m+2*x6*m*tan(t);

Sb5=S5*db5/d5-db5*(tan(acos(db5/db5))-acos(db5/db5)-(tan(t)-t)); Sb6=S6*db6/d6-db6*(tan(acos(db6/db6))-acos(db6/db6)-(tan(t)-t));

Sa5=S5*da5/d5-da5*(tan(acos(db5/da5))-acos(db5/da5)-(tan(t)-t)); Sa6=S6*db6/d6-da6*(tan(acos(db6/da6))-acos(db6/da6)-(tan(t)-t));

o5=tan(acos(db5/di5))-acos(db5/di5); o6=tan(acos(db6/di6))-acos(db6/di6);

e=(z5*(tan(acos(db5/da5))-tan(ti))+z6*(tan(acos(db6/da6))-tan(ti)))/(2*pi);

u5=((tan(acos(db6/da6))-tan(ti))*((z5+z6)/z6))/(((1+z5/z6)*tan(ti))-tan(acos(db6/da6)));

u6=((tan(acos(db5/da5))-tan(ti))*((z5+z6)/z5))/(((1+z5/z6)*tan(ti))-tan(acos(db5/da5))); T5=tan(ti)-(z6/z5)*(tan(acos(db6/da6))-tan(ti)); T6=tan(ti)-(z5/z6)*(tan(acos(db5/da6))-tan(ti)); E5=tan(t)-(4*(hax-x5))/(z5*sin(2*t)); E6=tan(t)-(4*(hax-x6))/(z6*sin(2*t)); if(e>=1.2)

printf(

printf(

printf(

printf(

if((S5>cx*m)&&(S6>cx*m)&&(Sb5>cx*m)&&(Sb6>cx*m)&&(Sa5>cx*m)&&(Sa6>cx*m)&&(e>1.2)) {

printf(

printf(

printf(

printf(

}

} }

(2) 运行结果 a=135

ai=140 (mm) ti=0.437 (rad)

y=0.833

d5=60.000,d6=210.000 (mm) db5=56.385,db6=197.348 (mm) di5=62.222,di6=217.778 (mm) Xmin5=0.4118 (mm)

Xmin6=-1.0588 (mm)

xh=x5+x6=0.937 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.412,x6=0.526 (mm) cdm=0.104

ha5=7.846,ha6=8.529 (mm) hf5=5.029,hf6=4.346 (mm) da5=75.693,da6=227.059 (mm) df5=49.941,df6=201.307 (mm) S5=11.217,S6=11.714 (mm) Sb5=11.381,Sb6=13.945 (mm) Sa5=2.772,Sa6=2.651 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2535171846914954000000000000000 u5=4.249,u6=-6.529 T5=0.108,T6=-0.515 (mm) E5=-0.002,E6=0.279 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

cdm=0.104

ha5=8.086,ha6=8.289 (mm) hf5=4.789,hf6=4.586 (mm) da5=76.173,da6=226.579 (mm) df5=50.421,df6=200.827 (mm) S5=11.392,S6=11.540 (mm) Sb5=11.545,Sb6=13.781 (mm) Sa5=2.576,Sa6=2.777 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2462562884050261000000000000000 u5=3.489,u6=-6.446 T5=0.126,T6=-0.512 (mm) E5=0.022,E6=0.272 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.492,x6=0.446 (mm) cdm=0.104

ha5=8.326,ha6=8.049 (mm) hf5=4.549,hf6=4.826 (mm) da5=76.653,da6=226.099 (mm) df5=50.901,df6=200.347 (mm) S5=11.567,S6=11.365 (mm) Sb5=11.709,Sb6=13.617 (mm) Sa5=2.375,Sa6=2.899 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2386576453645259000000000000000 u5=2.908,u6=-6.369

E5=0.047,E6=0.265 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.532,x6=0.406 (mm) cdm=0.104

ha5=8.566,ha6=7.809 (mm) hf5=4.309,hf6=5.066 (mm) da5=77.133,da6=225.619 (mm) df5=51.381,df6=199.867 (mm) S5=11.741,S6=11.191 (mm) Sb5=11.873,Sb6=13.453 (mm) Sa5=2.168,Sa6=3.018 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2307225583191714000000000000000 u5=2.451,u6=-6.299 T5=0.161,T6=-0.507 (mm) E5=0.072,E6=0.258 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.572,x6=0.366 (mm) cdm=0.104

ha5=8.806,ha6=7.569 (mm) hf5=4.069,hf6=5.306 (mm) da5=77.613,da6=225.139 (mm) df5=51.861,df6=199.387 (mm) S5=11.916,S6=11.016 (mm)

Sb5=12.037,Sb6=13.289 (mm) Sa5=1.955,Sa6=3.135 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2224517403518671000000000000000 u5=2.082,u6=-6.234 T5=0.178,T6=-0.504 (mm) E5=0.097,E6=0.251 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.612,x6=0.326 (mm) cdm=0.104

ha5=9.046,ha6=7.329 (mm) hf5=3.829,hf6=5.546 (mm) da5=78.093,da6=224.659 (mm) df5=52.341,df6=198.907 (mm) S5=12.090,S6=10.841 (mm) Sb5=12.201,Sb6=13.125 (mm) Sa5=1.736,Sa6=3.248 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2138453318745659000000000000000 u5=1.776,u6=-6.175 T5=0.196,T6=-0.502 (mm) E5=0.122,E6=0.244 (mm) 重合度满足要求 齿顶厚满足要求 发生干涉

x5=0.652,x6=0.286 (mm) cdm=0.104

ha5=9.286,ha6=7.089 (mm) hf5=3.589,hf6=5.786 (mm) da5=78.573,da6=224.179 (mm) df5=52.821,df6=198.427 (mm) S5=12.265,S6=10.667 (mm) Sb5=12.365,Sb6=12.961 (mm) Sa5=1.511,Sa6=3.358 (mm) o5=0.03004,o6=0.03004 (rad) e=1.2049029135696958000000000000000 u5=1.520,u6=-6.119 T5=0.214,T6=-0.499 (mm) E5=0.147,E6=0.237 (mm) 重合度不满足要求 齿顶厚不满足要求 发生干涉

重合度不满足要求 齿顶厚不满足要求 发生干涉

重合度不满足要求 齿顶厚不满足要求 发生干涉

5、齿轮啮合图

6、设计总结

在这次课程设计中我初次接触到数学建摸，对于数学建模同课程设计的结合运用有了进一步的了解，并且熟悉了C语言和公式编辑器以及WORD文档的运用。

但更重要的是在这次设计中，加深了对啮合齿轮的工作原理：大、小齿轮啮合时，小齿轮采用正变位，大齿轮采用负变位，是不等变位正传动，这样设计可以减小齿轮机构的尺寸，使齿轮承载能力提高，结论中实际中心距a大于标准中心距，和啮合角也大与分度圆压力角，而且随着x5的逐次增加，x6的逐次减少，齿轮5的齿顶高ha5增加，齿根高hf5减少，齿顶圆直径das增加，齿根圆直径df5减少，分度圆齿厚s5增加，基圆齿厚sb5增加，齿顶圆齿厚sa5减少， 齿轮6的变化正好与齿轮5相反。它们啮合时展角大小不会改变，但重合度不断减少（不会小于1）。

这次课程设计过程中出现了很多问题，通过指导师的答疑指导和我们同组同学的探讨，最终完成了这次课程设计，其中不足的地方，希望老师加以指导。

7、参考文献

1.《机械原理》孙桓、陈作模，高等教育出版社，1995.8

2.《c程序设计》谭浩强，清华大学出版社，1995.3

3.《机械原理课程设计》辽宁工程技术大学机械设计基础教研室

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