机械原理课程设计压床齿轮机构设计(19页).doc

-机械原理课程设计任务书（四）姓名 王明 专业 液压传动与控制 班级 液压09-1班 学号 0907240117 一、设计题目：压床齿轮机构设计二、系统简图：三、工作条件已知：齿轮、，模数，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、原始数据齿轮机构设计°103520°6五、要求：1）用C语言编写程序计算 中心距（圆整尾数为5或0或双数）； 啮合角； 按小轮不发生根切为原则分配变位系数、； 计算基圆直径、，分度圆直径、，节圆直径、，分度圆齿厚、，基圆齿厚、，齿顶圆齿厚、，节圆展角；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。指导教师：郝志勇 席本强开始日期： 2011年 6 月 26 日 完成日期：2011年 6 月30 日目录1.设计内容及要求·····························12.齿轮啮合原理图·····························23.数学模型···································34.程序说明图·································55.程序列表及其运行结果·······················66.设计总结··································147.参考文献··································151.设计内容级要求齿轮的设计已知：齿数Z5、Z6，模数m,分度圆压力角，齿数为正常齿制，工作情况为开式传动，轮齿Z6与曲柄共轴。齿轮机构设计齿数压力角模数Z5Z6(°)m(mm)1035206要求：1）用C语言编写程序计算中心距a(圆整尾数为5或0或双数)；啮合角；按小齿轮不发生根且为原则分配变为系数x1、x2;计算基圆直径db1、db2，分度圆直径d1、d2,节圆直径d1、d2,分度圆齿厚s1、s2，基圆齿厚sb1、sb2,齿顶圆齿厚sa1、sa2,节圆展角；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。编写出计算说明书。2.齿轮齿廓合原理图3.齿轮机构的数学模型渐开线直齿圆柱齿轮基本公式i=/=1/2*m*(+)*1/5+1*5=arccos(a*cos/)=m =m=*cos =*cos=+2(+)*m =+2(+)*m=-2(+)*m=-2(+)*m=cos/cos=cos/cos=1/2m+2mtg=1/2m+2mtg齿轮副传动质量指标齿轮是否根切标准齿轮不根切的最小齿数=2/ 不根切最小变位系数=(-)=(-) 重合度=1/2(tg-tg)+(tg-tg)其中：=arccos（/） =arccos（/） cos=m(+)/2cos一般情况应保证1.2。齿顶厚=/-(inv-inv)=/-(inv-inv)基圆齿厚=/-(inv- inv)=/-(inv- inv)展角=tg(arccos/)-arccos/=tg(arccos/)-arccos/4.程序框图输入m 计算 Y N 计算 计算 y Y0.25m N 计算Y1.2 N 计算 Y or N 计算 y 输出计算结果5.程序清单及运行结果程序清单#include"math.h"#include"stdio.h"#define z5 10.0#define z6 35.0#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 3.14main() 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*/ int j,i; a=m*(z5+z6)/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); y=0.5*(z5+z6)*(cos(t)/cos(ti)-1); printf("y=%5.3lf n",y); d5=m*z5; d6=m*z6; printf("d5=%5.3lf,d6=%5.3lf (mm)n",d5,d6); db5=m*z5*cos(t); db6=m*z6*cos(t); printf("db5=%5.3lf,db6=%5.3lf (mm)n",db5,db6); di5=d5*cos(t)/cos(ti); di6=d6*cos(t)/cos(ti); printf("di5=%5.3lf,di6=%5.3lf (mm)n",di5,di6); Xmin5=hax*(Zmin-z5)/Zmin; printf("Xmin5=%3.4lf (mm)nn",Xmin5); Xmin6=hax*(Zmin-z6)/Zmin; printf("Xmin6=%3.4lf (mm)nn",Xmin6); xh=0.5*(tan(ti)-ti-(tan(t)-t)*(z5+z6)/tan(t); printf("xh=x5+x6=%5.3f n",xh); for(j=0;j<10;j+) x5=Xmin5+0.04*j; x6=xh-x5; if(x6<Xmin6)break; cdm=x5+x6-y; 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); if(S5>cx*m)&&(S6>cx*m)&&(Sb5>cx*m)&&(Sb6>cx*m)&&(Sa5>cx*m)&&(Sa6>cx*m)&&(e>1.2) printf("x5=%5.3lf,x6=%5.3lf (mm)n",x5,x6); printf("cdm=%5.3lf n",cdm); printf("ha5=%5.3lf,ha6=%5.3lf (mm)n",ha5,ha6); printf("hf5=%5.3lf,hf6=%5.3lf (mm)n",hf5,hf6); printf("da5=%5.3lf,da6=%5.3lf (mm)n",da5,da6); printf("df5=%5.3lf,df6=%5.3lf (mm)n",df5,df6); printf("S5=%5.3lf,S6=%5.3lf (mm)n",S5,S6); printf("Sb5=%5.3lf,Sb6=%5.3lf (mm)n",Sb5,Sb6); printf("Sa5=%5.3lf,Sa6=%5.3lf (mm)n",Sa5,Sa6); printf("o5=%6.5lf,o6=%6.5lf (rad)n",o5,o6); printf("e=%5.31f n",e); 程序运行结果a=135ai=140 (mm)ti=0.437 (rad)y=0.833d5=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=0.937x5=0.412,x6=0.526 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2535171846914954000000000000000x5=0.452,x6=0.486 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2462562884050261000000000000000x5=0.492,x6=0.446 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2386576453645259000000000000000x5=0.532,x6=0.406 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2307225583191714000000000000000x5=0.572,x6=0.366 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2224517403518671000000000000000x5=0.612,x6=0.326 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2138453318745659000000000000000x5=0.652,x6=0.286 (mm)cdm=0.104ha5=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=1.2049029135696958000000000000000Press any key to continue6.设计总结 通过此段时间的课程设计，我懂得实践是检验真理的唯一标准，通过这次的机械原理课程设计，我把学过的理论知识结合了实践解决机械工程上的一些问题，提高我自己的创新能力。真是受益匪浅，使我对机械设计有了深入的了解，对机械专业的有了更深入的了解。使我对变位齿轮的设计、制造和加工有了系统的掌握。在设计齿轮过程中，复习了有关齿轮的知识，又学到了有关齿轮的新知识，由于有些齿轮大小等一些因素的限制，齿轮的齿数无法达到不根切的最小齿数或一些配合方面的要求，所以需要对所加工的齿轮进行变位，由于正常齿的和是不变的，所以齿的大小等数据不变，所以在设计时只能增大中心距以达到不根切的的。由于分度圆的变化，齿轮的一些其它部分的尺寸也会随之而变化，例如齿顶高、齿根高、分度圆、等一些齿轮基本参数都会发生变化，这些尺寸均可同过公式，由变位系数来确定。而边位齿轮传动部分的尺寸基本不发生变化，不会对传动产生影响，而且解决了齿轮齿数小于最小不根切齿数时的根切问题。因此，在老师的细心辅导下和同学的热心帮助下，我的课程设计完成了，在这次设计中，我学到了很多东西，知道了机械设计制造专业的的任务。这对我将来的发展，起至关重要的作用。7.参考文献1.机械原理 孙桓、陈作模、葛文杰，高等教育出版社，2005.122.C语言程序设计吴德成，吉林大学出版社，200623.计算机图形学罗笑南，王若梅，中山大学出版社，1996.104.C语言典型零件CAD王占勇，东北大学出版社，2000.9-第 19 页-