机械设计论文——关于蜗轮蜗杆设计及直齿圆柱齿轮设计的讨论.doc

机械设计论文关于蜗轮蜗杆设计及直齿圆柱齿轮设计的讨论姓名： XXXXX 班级： XXXXXXXX 学号： XXXXXXX 时间： XX年XX月XX日机械设计论文题目：关于蜗轮蜗杆设计及直齿圆柱齿轮设计的讨论关键词：课题一：功率、传动比、效率、导程角、当量摩擦角、蜗杆头数；课题二：模数、齿数、中心距、接触应力、弯曲应力、传递功率。摘要：课题一：通过蜗杆传动效率将输入功率和输出功率联系起来，建立起关于所求量链轮直径D的一元一次方程，最终求得链轮直径D。用导程角和当量摩擦角比较，确定蜗杆是否自锁。课题二：运用机械辅助设计软件，根据题目要求计算出一系列直齿圆柱齿轮的方案。依据设计原则，通过比较选择接触应力、弯曲应力和传递功率较合适的一对直齿圆柱齿轮。课题一一、题目蜗轮滑车如图1所示，起重量F=10kN，蜗杆为双头，模数m=6.3mm，分度圆直径dl=63mm，蜗轮齿数Z2=40，卷简直径D=148mm，蜗杆传动的当量摩擦角v=0.1，轴承、溅油和链传动的功率损失为8，工人加在链上的作用力F=200N。1）试求链轮直径D，并验算蜗杆传动是否自锁。2）如果改为单头蜗杆传动，结果如何？3）分析上述两种方案的优缺点。图1二、题目分析及计算解：（1） 已知，Z1=2，Z2=40，n=n1根据可得传动比：又即求得链轮直径 验算蜗杆是否自锁即 所以，不能自锁（2）若Z1=1则即 所以，可以自锁（3）双头蜗杆的方案优点是导程大，效率高，能传递较大的功率；缺点是不能自锁，传动比小，加工起来比单头蜗杆困难。单头蜗杆的方案的优点是传动比大，易自锁，加工比较简单；缺点是导程小，工作效率低，传递功率较小。进一步分析比较当Z1=1时，导程所以，当Z1=1时，导程 当Z1=2时，导程三、结论综上所述，可以得出以下结论：单头蜗杆的传动比大，易自锁，但效率低，不宜用于传递功率较大的场合；双头蜗杆传动比小，导程较大，会给加工带来困难，但效率高，能传递更大的功率。课题二一、题目标准直齿圆柱齿轮传动设计方案见表1，齿轮精度为5级，工作寿命30000(小时)，工作转速1440(r/min),传动平稳。分别选择软齿面材料（例如结构钢正火）和硬齿面材料（例如合金钢渗碳淬火），比较其承载能力，并分析产生这种结果的原因。圆柱齿轮传动设计中齿数选择应遵循的什么原则。表1二、题目分析及计算运用机械辅助设计软件，计算结果（如表2所示）：表2分析：机械设计中所介绍的圆柱齿轮传动设计中齿数选择应遵循以下原则：1、每种齿制有一个最小齿数，是防止在滚齿时产生根切的，故必须大于最小齿数。如直齿圆柱齿轮的齿数不得小于17齿。2、一对啮合齿轮的齿数最好互为质数，至少不能互为整数倍数，以免局部齿磨损严重，所以确定传动比就很重要。3、在满足弯曲疲劳强度情况下，宜采用较多的齿数和较小的模数，以增加重合度，提高齿轮的传动平稳性，减少齿顶圆直径和齿轮重量，并减少金属切削量。三、结论根据计算分析，可得如下结论：1、对于闭式软齿面齿轮传动，其主要失效形式是齿面疲劳点蚀，设计时首先从保证齿轮的接触强度出发来确定齿轮直径（或中心距）。这时齿轮的齿数主要影响齿轮的模数及弯曲疲劳强度。故其选择原则为：在满足弯曲强度条件下，齿数Z尽可能选大些，通常取Z1=2040。2、对于闭式硬齿面齿轮传动，其主要失效形式是轮齿折断，设计时首先从保证轮齿弯曲强度出发，确定齿轮的模数m，这时齿轮齿数直接影响齿轮结构尺寸的大小。因此选择原则为：在保证足够的接触疲劳强度的前提下，齿数不宜过多，一般Z117。3、从表1和表2的数据分析中可以看出，当中心距、传动比和螺旋角一定的情况下，模数越大，齿数越小；反之，齿数越多，模数就越小。齿数多能增加重合度，提高齿轮的