机械设计作业

SHANGHAI  UNIVERSITY 机械MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714178652325_2基础(作业) Foundation of Mechanical Design (Exercise) 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: 直齿锥齿轮传动在机械设计中的应用 学    院  高等技术学院 专    业 机电一体化（09中英合作） 学    号    09320049 学生姓名    孙  苠 指导教师    王师华 完成日期 2010年1月16日 直齿锥齿轮传动在机械设计中的应用 摘  要     我国机械工业迅速发展的今天，每年所生产的齿轮数以千万计，齿轮运动对机械的迅速发展起着至关重要的作用。本文介绍了直齿锥齿轮传动原理应用等，通过对齿轮传动的初步了解进一步涉入直齿锥齿轮传动，以及直齿锥齿轮在机械设计中的应用。 齿轮传动 齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。 齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递任意两轴之间的运动和动力。 （一）齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。 根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型： 1、圆柱齿轮传动； 2、锥齿轮传动； 3、交错轴斜齿轮传动。 根据齿轮的工作条件，可分为： 1、开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。 2、半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。 3、闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确， 因此，齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。 （二）齿轮传动类型（如图1所示） 1.圆柱齿轮传动 　 用于平行轴间的传动，一般传动比单级可到8,最大20，两级可到45,最大60，三级可到200，最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转／分，圆周速度可到300米/秒。单级效率为0.96～0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平稳，适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合齿轮传动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条传动，可将齿轮的转动变为齿条的直线移动，或者相反。 2.锥齿轮传动 用于相交轴间的传动。单级传动比可到6，最大到8，传动效率一般为0.94～0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5米／秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高，但制造较难，应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳，传递功率可到3700千瓦，圆周速度可到40米／秒以上。 3.双曲面齿轮传动 用于交错轴间的传动。单级传动比可到10，最大到100，传递功率可到750千瓦，传动效率一般为0.9～0.98,圆周速度可到30米／秒。由于有轴线偏置距，可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。 4.螺旋齿轮传动 用于交错间的传动，传动比可到5，承载能力较低，磨损严重，应用很少。 5.蜗杆传动 交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比，通常单级为8～80,用于传递运动时可达1500；传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转／分；圆周速度可到70米／秒。蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多，传动效率低，通常为0.45～0.97。 6.圆弧齿轮传动 　 用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触，啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高，易于形成油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大，故对制造和安装精度要求高。 7.摆线齿轮传动 用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小，耐磨性好，无根切现象，但制造精度要求高，对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。 8.行星齿轮传动 　具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多,不同类型的性能相差很大,根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的是由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动，少齿差行星齿轮传动，摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成，具有尺寸小、重量轻的特点，输入轴和输出轴可在同一直线上。其应用愈来愈广泛。 （图1） 直齿锥齿轮传动设计 锥齿轮（如图3）是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小（如图4所示）。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥"，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（＜5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 直齿锥齿轮传动（如图2所示）。 （图3）                              （图4） 齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图5所示，发生平面1与基锥2相切并作纯滚动，该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。 （图5） 直齿圆锥齿轮的应用 直齿圆锥齿轮摆动辗压精密成形 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 是一种先进的齿轮加工技术，具有材料利用率高、生产率高、生产成本低、齿轮机械性能好和使用寿命高、成形尺寸精度高等诸多优点。在齿轮加工领域有着广泛应用。 本文在研究直齿圆锥齿轮摆动辗压工艺的基础上，利用有限元法分析了齿形成形过程中金属填充规律，阐述了直齿圆锥齿轮摆动辗压成形特点，重点研究了三种毛坯形状对直齿锥齿轮成形质量的影响，分析了鼓形毛坯最优形状尺寸设计。 根据齿轮零件及摆辗模具原型，利用三维造型软件UG对零件造型并用PRO／E对模具进行造型，得到直齿圆锥齿轮摆动辗压成形的模具及零件模型，为成形工艺有限元模拟分析提供了依据。基于DEFORM—3D有限元模拟软件，应用三维刚塑性有限元算法对直齿圆锥齿轮摆动辗压成形过程进行了模拟分析，得出三种毛坯金属的流动状态、等效应力应变分布规律，齿轮成形过程，由模拟结果分析得知在三种毛坯中鼓形最有利于其成形。 另外，数控电火花线切割加工（WEDM）加工直齿锥齿轮方法是一种非接触、宏观加工力很小的加工方式。线切割加工它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。 结论 目前，直齿锥齿轮传动广泛而频繁的应用于生活之中，在制造业、加工业等一些机械领域迅速发展成为不可或缺的部分，也为机械设计方面的迅猛进步做出了伟大的贡献。 其中，直齿锥齿轮传动用来传递相交两周的运动和动力，大端处单位齿宽上的载荷与小端处单位齿宽上的载荷不相等，其合力作用点实际偏于大端，通常近似地将法向力简化为作用于因宽中点节线处的集中载荷，其传动比与齿数有关。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动。 相对而言，直齿锥齿轮易于制造，适用于低速、轻载传动的场合，而曲齿锥齿轮传动平稳，用于高速、重载传动场合。直齿锥齿轮传动随着时代的发展，不断地迎合需求，成为机械业茁壮成长的奠基石之一。 参考文献： 1． 2. 3. 4.