不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图

不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图

(1) 不完全齿轮机构的计算公式及算例

符号

计算公式及说明

算例结果

z'1、z'2

主、从动轮上布满齿时的假想齿数,按工作条件决定,常取z'1=50~55

z'1=44、48、52、56

z'1=z'2=52

m

模数,按强度条件决定,并按GB 1357—1987取值

m=1.5mm

a

中心距 a=m(z'1+z'2)/2(mm)按结构空间确定

a=78mm

α

压力角,α=20°

 

主、从动轮的标准齿顶高系数 

 

c*

顶隙系数 c*=0.25

 

N

主动轮每转一周,从动轮完成间歇运动的次数,按工作要求决定

N=4

z2

在一次间歇运动中,从动轮转过角度内所包含的齿数,按设计要求决定,z2=z'2/N

z2=13

β'2

时,两轮齿顶圆交点G'、F' 所对的从动轮中心角之半(见表设计参数的计算中图1)

β'2=arccos{[z'2(z'1+z'2)+2(z'2+z'1)]/(z'1+z'2)(z'2+2)}

β'2=0.2730rad

15.643°

αa2

h*a2=1时,从动轮的齿顶压力角

αa2=arccos[z'2cosα/(z'2+2h*a2)]

25.192°

δ2

h*a2=1时,从动轮顶圆齿槽所对的中心角

δ2=0.076223rad

≈4.367°

K

在一次间歇运动中,z1=1时,从动轮转过角度内所包含的周节数

K=z'2(β'2-δ2)/π取整数,K=z2-z1+1 或由表从动轮锁止弧所跨越的整周节数K和不产生齿顶干涉时主动轮的末齿齿顶高系数h*am按z'1、z'2查得

K=3

z1

主动轮在相邻二锁止弧之间的齿数  z1=z2+1-K

z1=11

β2

h*a2=1,h*am=h*as为修正齿顶高系数时,二轮顶圆交点(F、G)所对从动轮中心角之半

β2=(Kπ/z'2)+0.5δ2

β2=0.2194rad

≈12.568°

h*am

主动轮末齿修正齿顶高系数

查表从动轮锁止弧所跨越的整周节数K和不产生齿顶干涉时主动轮的末齿齿顶高系数h*am,或由下式解出

G=(z'1+z'2)(z'2+2h*a2)cosβ2-z'2(z'2+z'1)-2h*a2(z'2+h*a2)

用插入法查

表h*am≈0.412

解方程h*a=0.33

h*as

主动轮首齿修正齿顶高系数

取h*as=0.30

αas1

主动轮首齿的齿顶压力角

αms1=arccos[z'1cosα/(z'1+2h*as1)]

21.725°

εα

首齿与第二对齿之间的重合度

εα=[z'1(tanαas1-tanα)+z'2(tanαa2-tanα)]/2π>1

εα=1.166

λ2

从动轮上具有0.5mm模数的顶圆齿厚所对的中心角

λ2=(z'2+2h*a2)-1

λ2=0.0185rad

=1.061°

Ra(Rd)

一对锁止凹弧与凸弧的半径,中心在主动轮轴心O1

38.18mm

β1

主动轮上过始啮点E的向径O1E与O1S间的夹角

β1=arcsin[(z'2-2h*a2)sin(β2-δ2)/Δ]

β1=9.08°

=0.1585rad

αE1

主动轮齿廓在始啮点E处的压力角

αE1=arccos[z'1cosα/Δ]

αE1=17.563°

=0.30653rad

ψ1

主动轮上过始啮点的向径O1E与首齿中线间的夹角

ψ1(π/2z'1)-invαE1+invα

ψ1=0.0351rad

=2.0133°

QS

过主动轮锁止凸弧终点S的向径O1S与首齿中线之间的夹角

第一种情况:(β2-δ2)>(αa2-α)时,QS=β1+ψ1

第二种情况:(β2-δ2)≤(αa2-α)时,QS=Kπ/z'1

QS=0.1936rad

=11.0924°

β

在终啮点F啮合时,主动轮上向径O1F与O1T之间的夹角

β=arcsin[(z'2+2h*a2)sinβ2/(z'1+2h*am)]

β=12.484°

=0.2179rad

αam1

主动轮末齿的齿顶压力角厚所对中心角之半

αam1=arccos[z'1cosα/(z'1+2h*am)]

αaml=21.725°

=0.3792rad

λ1

主动轮上顶圆齿

λ1=(π/2z'1)-invαam1+invα

λ1=0.02583rad

=1.48°

QT

过主动轮锁止凸弧起点T的向径O1T与末齿中线之间的夹角

QT=β-λ1

QT=0.19207rad

≈11.048°

td

tj

主动轮等速旋转时,从动轮在一次间歇运动中的运动时间td,静止时间tj

式中 ω1——主动转角速度s-1

k≈0.3401

(2)工作图例

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