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機械設(shè)計論文關(guān)于蝸輪蝸桿設(shè)計及直齒圓柱齒輪設(shè)計的討論姓名： XXXXX 班級： XXXXXXXX 學(xué)號： XXXXXXX 時間： XX年XX月XX日機械設(shè)計論文題目：關(guān)于蝸輪蝸桿設(shè)計及直齒圓柱齒輪設(shè)計的討論關(guān)鍵詞：課題一：功率、傳動比、效率、導(dǎo)程角、當(dāng)量摩擦角、蝸桿頭數(shù)；課題二：模數(shù)、齒數(shù)、中心距、接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、傳遞功率。摘要：課題一：通過蝸桿傳動效率將輸入功率和輸出功率聯(lián)系起來，建立起關(guān)于所求量鏈輪直徑D的一元一次方程，最終求得鏈輪直徑D。用導(dǎo)程角和當(dāng)量摩擦角比較，確定蝸桿是否自鎖。課題二：運用機械輔助設(shè)計軟件，根據(jù)題目要求計算出一系列直齒圓柱齒輪的方案。依據(jù)設(shè)計原則，通過比較選擇接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和傳遞功率較合適的一對直齒圓柱齒輪。課題一一、題目蝸輪滑車如圖1所示，起重量F=10kN，蝸桿為雙頭，模數(shù)m=6.3mm，分度圓直徑dl=63mm，蝸輪齒數(shù)Z2=40，卷簡直徑D=148mm，蝸桿傳動的當(dāng)量摩擦角v=0.1，軸承、濺油和鏈傳動的功率損失為8，工人加在鏈上的作用力F=200N。1）試求鏈輪直徑D，并驗算蝸桿傳動是否自鎖。2）如果改為單頭蝸桿傳動，結(jié)果如何？3）分析上述兩種方案的優(yōu)缺點。圖1二、題目分析及計算解：（1） 已知，Z1=2，Z2=40，n=n1根據(jù)可得傳動比：又即求得鏈輪直徑 驗算蝸桿是否自鎖即 所以，不能自鎖（2）若Z1=1則即 所以，可以自鎖（3）雙頭蝸桿的方案優(yōu)點是導(dǎo)程大，效率高，能傳遞較大的功率；缺點是不能自鎖，傳動比小，加工起來比單頭蝸桿困難。單頭蝸桿的方案的優(yōu)點是傳動比大，易自鎖，加工比較簡單；缺點是導(dǎo)程小，工作效率低，傳遞功率較小。進(jìn)一步分析比較當(dāng)Z1=1時，導(dǎo)程所以，當(dāng)Z1=1時，導(dǎo)程 當(dāng)Z1=2時，導(dǎo)程三、結(jié)論綜上所述，可以得出以下結(jié)論：單頭蝸桿的傳動比大，易自鎖，但效率低，不宜用于傳遞功率較大的場合；雙頭蝸桿傳動比小，導(dǎo)程較大，會給加工帶來困難，但效率高，能傳遞更大的功率。課題二一、題目標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計方案見表1，齒輪精度為5級，工作壽命30000(小時)，工作轉(zhuǎn)速1440(r/min),傳動平穩(wěn)。分別選擇軟齒面材料（例如結(jié)構(gòu)鋼正火）和硬齒面材料（例如合金鋼滲碳淬火），比較其承載能力，并分析產(chǎn)生這種結(jié)果的原因。圓柱齒輪傳動設(shè)計中齒數(shù)選擇應(yīng)遵循的什么原則。表1二、題目分析及計算運用機械輔助設(shè)計軟件，計算結(jié)果（如表2所示）：表2分析：機械設(shè)計中所介紹的圓柱齒輪傳動設(shè)計中齒數(shù)選擇應(yīng)遵循以下原則：1、每種齒制有一個最小齒數(shù)，是防止在滾齒時產(chǎn)生根切的，故必須大于最小齒數(shù)。如直齒圓柱齒輪的齒數(shù)不得小于17齒。2、一對嚙合齒輪的齒數(shù)最好互為質(zhì)數(shù)，至少不能互為整數(shù)倍數(shù)，以免局部齒磨損嚴(yán)重，所以確定傳動比就很重要。3、在滿足彎曲疲勞強度情況下，宜采用較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)，以增加重合度，提高齒輪的傳動平穩(wěn)性，減少齒頂圓直徑和齒輪重量，并減少金屬切削量。三、結(jié)論根據(jù)計算分析，可得如下結(jié)論：1、對于閉式軟齒面齒輪傳動，其主要失效形式是齒面疲勞點蝕，設(shè)計時首先從保證齒輪的接觸強度出發(fā)來確定齒輪直徑（或中心距）。這時齒輪的齒數(shù)主要影響齒輪的模數(shù)及彎曲疲勞強度。故其選擇原則為：在滿足彎曲強度條件下，齒數(shù)Z盡可能選大些，通常取Z1=2040。2、對于閉式硬齒面齒輪傳動，其主要失效形式是輪齒折斷，設(shè)計時首先從保證輪齒彎曲強度出發(fā)，確定齒輪的模數(shù)m，這時齒輪齒數(shù)直接影響齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的大小。因此選擇原則為：在保證足夠的接觸疲勞強度的前提下，齒數(shù)不宜過多，一般Z117。3、從表1和表2的數(shù)據(jù)分析中可以看出，當(dāng)中心距、傳動比和螺旋角一定的情況下，模數(shù)越大，齒數(shù)越小；反之，齒數(shù)越多，模數(shù)就越小。齒數(shù)多能增加重合度，提高齒輪的傳動平穩(wěn)性，減少齒頂圓直徑和齒