压床齿轮机构设计(I).docx

机械原理课程设计

编程说明书

设计题目： 压床齿轮机构的设计（I）

指导教师： 席本强 王春华

设计者：

学号:

班级：

2015年7月16日

辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书(四)

姓名 专业 机 班级 学号号
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

°

m
11
38
20
5
五、要求：
1）编写程序计算 ①中心距（圆整尾数为5或0或双数）； ②啮合角； ③ 按小轮不发生根切为原则分配变位系数、； ④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；⑤重合度ε。
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： 席本强 王春华
开始日期：2015 年 07 月 11 日 完成日期： 2015年 07月 17日

目录
1.设计任务书…………………………………………2

2.数学模型……………………………………………...4

2.程序框图…………………………………………..….7

3.程序清单……………………………………………...8

4.运行结果……………………………………….....11

5.设计总结…………………………………………….15

6.参考文献…………………………………………....16

数学模型
一：渐开线直齿圆柱齿轮基本公式
注：下列尺寸单位为mm
齿轮基本参数：齿数：=11 =38
模数m=5 压力角:
齿顶高系数：
齿根高系数：
①实际中心距的确定： ；a’=（a/5+1）5；
②啮合角：
；
分度圆分.离系数：
③按小轮不发生根切为原则分配变位系数；
；
；

④ 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：

一般取
节圆展角：

⑤ 重合度：

一般情况应保证
齿顶高变动系数：

齿顶高：

齿根高：

齿顶圆直径：

齿根圆直径；

二：齿轮副传动质量指标
⑴齿轮是否根切：①标准齿轮不根切的最小齿数 =2/ ②不根切最小变位系数 =(-)
=(-)
⑵ 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。
⑶齿顶厚：=/-(inv-inv)
=/-(inv-inv)

程序框图：
输入 m
计算

Y
﹤ ﹤

N

计算 y
计算
.

Y
﹤0.25m
N

计算

Y
﹤1.2
N

计算

程序清单
#include"math.h"
#include"stdio.h"
#define z5 11.0
#define z6 38.0
#define t 20*3.14/180 /*yalijiao,unit:rad*/
#define m 5 /*moshu*/
#define hax 1.0
#define cx 0.25
#define Zmin 17.0
#define pi 3.14
main()
{ 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)\n\n",Xmin5);
Xmin6=hax*(Zmin-z6)/Zmin; printf("Xmin6=%3.4lf (mm)\n\n",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);
}
}
}
运行结果
a=122
ai=125 (mm)
ti=0.410 (rad)
y=0.602
d5=55.000,d6=190.000 (mm)
db5=51.686,db6=178.553 (mm)
di5=56.352,di6=194.672 (mm)
Xmin5=0.3529 (mm)
Xmin6=-1.2353 (mm)
xh=x5+x6=0.654
x5=0.353,x6=0.301 (mm)
cdm=0.052
ha5=6.506,ha6=6.248 (mm)
hf5=4.485,hf6=4.744 (mm)
da5=68.012,da6=202.495 (mm)
df5=46.029,df6=180.512 (mm)
S5=9.134,S6=8.946 (mm)
Sb5=9.353,Sb6=11.064 (mm)
Sa5=2.260,Sa6=2.565 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.346
x5=0.393,x6=0.261 (mm)
cdm=0.052
ha5=6.706,ha6=6.048 (mm)
hf5=4.285,hf6=4.944 (mm)
da5=68.412,da6=202.095 (mm)
df5=46.429,df6=180.112 (mm)
S5=9.279,S6=8.800 (mm)
Sb5=9.489,Sb6=10.927 (mm)
Sa5=2.109,Sa6=2.652 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.337
x5=0.433,x6=0.221 (mm)
cdm=0.052
ha5=6.906,ha6=5.848 (mm)
hf5=4.085,hf6=5.144 (mm)
da5=68.812,da6=201.695 (mm)
df5=46.829,df6=179.712 (mm)
S5=9.425,S6=8.655 (mm)
Sb5=9.626,Sb6=10.790 (mm)
Sa5=1.953,Sa6=2.738 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.329
x5=0.473,x6=0.181 (mm)
cdm=0.052
ha5=7.106,ha6=5.648 (mm)
hf5=3.885,hf6=5.344 (mm)
da5=69.212,da6=201.295 (mm)
df5=47.229,df6=179.312 (mm)
S5=9.570,S6=8.509 (mm)
Sb5=9.763,Sb6=10.654 (mm)
Sa5=1.792,Sa6=2.820 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.320
x5=0.513,x6=0.141 (mm)
cdm=0.052
ha5=7.306,ha6=5.448 (mm)
hf5=3.685,hf6=5.544 (mm)
da5=69.612,da6=200.895 (mm)
df5=47.629,df6=178.912 (mm)
S5=9.716,S6=8.364 (mm)
Sb5=9.900,Sb6=10.517 (mm)
Sa5=1.627,Sa6=2.901 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.311
x5=0.553,x6=0.101 (mm)
cdm=0.052
ha5=7.506,ha6=5.248 (mm)
hf5=3.485,hf6=5.744 (mm)
da5=70.012,da6=200.495 (mm)
df5=48.029,df6=178.512 (mm)
S5=9.861,S6=8.218 (mm)
Sb5=10.036,Sb6=10.380 (mm)
Sa5=1.458,Sa6=2.979 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.302
x5=0.593,x6=0.061 (mm)
cdm=0.052
ha5=7.706,ha6=5.048 (mm)
hf5=3.285,hf6=5.944 (mm)
da5=70.412,da6=200.095 (mm)
df5=48.429,df6=178.112 (mm)
S5=10.007,S6=8.073 (mm)
Sb5=10.173,Sb6=10.243 (mm)
Sa5=1.283,Sa6=3.055 (mm)
o5=0.02459,o6=0.02459 (rad)
e=1.292

设计总结
在一周的机械原理课程设计结束后，我学习到了很多的知识。在此期间同学之间互相帮助，共同面对机械设计课程设计当中遇到的困难，培养了我们的团队精神。在这些过程当中我充分的认识到自己在知识理解和接受应用方面的不足，特别是自己的系统的自我学习能力的欠缺，将来要进一步加强，今后的学习还要更加的努力。在设计齿轮的时候，要考虑根切的现象，如果小齿轮齿数能减小，那么大轮的齿数就能减小的更多，结构也就变得紧凑，所以需要计算出最小变位系数，变位系数应大于不发生根切的最小变为系数算出啮合角，然后校核重合度。另外，在进行C语言程序的时候会遇到很多的运行 错误，只有认真的检查，才会看出错误所在。总之，这门课程的开设，给予了我极大的帮助，相信在未来的工作中，这次课设一定会产生潜移默化的影响！

参考文献
1.《机械原理》，孙桓、李继庆，西北工业大学出版社，2013.3
2.《C语言设计》，谭浩强，清华大学出版社 2013.3
3.《机械原理课程设计》，辽宁工程技术大学机械设计基础教研室，2006.11