機械原理課程設(shè)計---牛頭刨床機構(gòu)

1、<p><b>　　說</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b>　　書</b></p><p>　　設(shè)計題目：牛頭刨床機構(gòu)</p><p>　　學(xué) 院：機電工程學(xué)院</p><p>　　班 級： *

2、**</p><p>　　學(xué) 號：***********</p><p><b>　　設(shè) 計 者： </b></p><p>　　指導(dǎo)老師：******</p><p><b>　　2012年6月4日</b></p><p><b>　　機械設(shè)計說明書目錄

3、</b></p><p>　　機械設(shè)計說明書目錄1</p><p>　　一.機構(gòu)簡介與設(shè)計數(shù)據(jù)2</p><p><b>　　1.1機構(gòu)簡介2</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計數(shù)據(jù)2</b></p><p>　　二.機構(gòu)的設(shè)計及分析3<

4、;/p><p><b>　　2.1速度分析3</b></p><p>　　2.2.加速度分析4</p><p>　　三.動態(tài)靜力分析9</p><p>　　3.1曲柄位置為79</p><p>　　3.1.1取構(gòu)件5.6基本桿組為示力體如圖9</p><p>　　3.

5、1.2取構(gòu)件3.4基本桿組為示力體(如圖1-6)10</p><p>　　3.1.3 取構(gòu)件2為示力體為示力體如圖(1-8)10</p><p>　　3.2曲柄位置為1111</p><p>　　3.2.1.取構(gòu)件5.6基本桿組為示力體（如圖2-5）11</p><p>　　3.2.2取構(gòu)件3.4基本桿組為示力體（如圖2-6）12&

6、lt;/p><p>　　3.2.3取構(gòu)件2為示力體12</p><p>　　四.凸輪機構(gòu)的設(shè)計13</p><p>　　4.1凸輪基圓半徑的確定13</p><p>　　4.2輪廓設(shè)計14</p><p>　　五.齒輪機構(gòu)的設(shè)計16</p><p>　　5.1齒輪變位系數(shù)的選擇16<

7、;/p><p>　　5.2齒輪嚙合圖的繪制18</p><p><b>　　六．參考文獻(xiàn)22</b></p><p>　　一.機構(gòu)簡介與設(shè)計數(shù)據(jù)</p><p><b>　　1.1機構(gòu)簡介</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，主要由齒輪機構(gòu)，導(dǎo)桿

8、機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等組成，如圖1-1（a）所示。電動機經(jīng)減速裝置（圖中只畫出齒輪z1，z2）使曲柄2轉(zhuǎn)動，再通過導(dǎo)桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動刨刀做往復(fù)切削運動。工作行程時，刨刀速度要平穩(wěn)；空回行程時，刨刀要快速退回，即要有急回作用。切削階段刨刀要近似勻速運動，以提高刨刀的使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。刀具與工作臺之間的進(jìn)給運動，是由固結(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動擺動從動件O7D和其他有關(guān)機構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。為了減小機器的速度波動，在曲柄

9、軸O2上安裝一調(diào)速飛輪。切削阻力如圖1-1（b）所示。</p><p><b>　　1.2設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p>　　二.機構(gòu)的設(shè)計及分析</p><p><b>　　2.1速度分析</b></p><p>　　A）曲柄位置為7.（如圖1-1）</p><p>&l

10、t;b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　1．速度分析：</b></p><p>　　由運動已知的曲柄上A(A2,A3,A4 )點開始，列兩構(gòu)件重合點間速度矢量方程，求構(gòu)件4上A點的速度νA4。因為</p><p>　　υA3=υA2=2πn2/60×lO2A=2π×0.11m/s=0.69

11、08m/s（⊥O2A）</p><p>　　所以 νA4 = νA3 + νA4A3</p><p>　　取極點p，按比例尺µν=0.01（m/s）/mm作速度圖（如圖1-2），并求出構(gòu)件4（3）的角速度ω4和構(gòu)件4上B點的速度νB以及構(gòu)件4與構(gòu)件3上重合點A的相對速度νA4A3。</p><p><b>　　圖1-2

12、</b></p><p>　　因為 νA4 = µν=0.01×34.0m/s =0.345 m/s</p><p>　　ω4 = νA4/lO4A =0.35525/0.42206 =0.815 rad/s且ω3=ω4（順時針）</p><p>　　νB = ω4lO4B = 0.815×0.54m/s =0.44m

13、/s</p><p>　　所以 νA4A3 = µν= 0.01×60= 0.60m/s</p><p>　　對構(gòu)件5上B、C點，列同一構(gòu)件兩點間的速度矢量方程：</p><p>　　νC =νB + VCB</p><p>　　νC= uv = 0.01×43 = 0.43m/s</p><

14、p>　　ω5 = νCB/ lBC = 0.01×10.0/0.135rad/s =0.741rad/s</p><p><b>　　2.2.加速度分析</b></p><p>　　由運動已知的曲柄上A（A2，A3，A4）點開始，列兩構(gòu)件重合點間加速度矢量方程，求構(gòu)件4上A點加速度aA4。因為</p><p>　　==4π

15、83;LO2A /60=4π×0.11/60 m/s=4.338m/s</p><p>　　=ω4lO4A=0.815×0.815×0.417=0.28m/s</p><p>　　aA4A3K = 2ω4vA4 A3 =2×0.815×0.60＝0.98m/s</p><p>　　aCB =ω5 ×LBC

16、 = 0.741 ×0.741×0.135=0.0741 m/s</p><p>　　取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：</p><p>　　aA4 = + aA4t = aA3n + aA4A3K + aA4A3r</p><p>　　大小: ω42lO4A ? √

17、 2ω4vA4 A3 ?</p><p>　　方向： A →O4 ⊥O4A A→O2 ⊥O4A（向左下）∥O4A</p><p>　　取加速度極點為P＇,加速度比例尺Ua=0.05（m/s）/mm,</p><p>　　作加速度多邊形1-3</p><p><b>　　圖1-3</b><

18、;/p><p>　　則由圖知, aA4t=A’A4·μ2=51.0×0.05m/s=2.55m/s,</p><p>　　α4= aA4t/ LO4A=6.12rad/s （順時針） </p><p>　　aA4 =P´A4·μ2 =51×0.05m/s =2.55 m/s</p><p>　　

19、用加速度影象法求得 aB = 0.05×66=3.3 m/s</p><p>　　as4 =0.5 aB =0.5×3.3m/s =1.65m/s</p><p>　　取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程,得</p><p>　　ac = aB + acBn + a cBt</p><p>　　大小 ?

20、 √ √ ？</p><p>　　方向 ∥XX √ C→B ⊥BC</p><p>　　其加速度多邊形如圖1-3所示,有</p><p>　　ac =63.5×0.05m/s= 3.175m/s</p><p>　　a5 = a CBt/lCB =0.05×16∕0.135 rad

21、/s=5.93 rad/s</p><p>　　B) 曲柄位置為11（如圖2-1）</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　1．速度分析：</b></p><p>　　因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A線

22、，指向與ω2一致。</p><p>　　υA3=υA2=2πn/60×lO2A=2π×0.11m/s=0.6908m/s（⊥O2A）取構(gòu)件3和4的重合點A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程，得</p><p>　　υA4 = υA3 + υA4A3</p><p>　　大小 ? √ ?</p>

23、<p>　　方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>　　取速度極點P，速度比例尺uv=0.01(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　則由圖2-2知，υA4=·μ1=63.0×0.01m/s=0.63m/s</p>

24、;<p>　　ω4=υA4/ lO4A=0.63/0.282 rad/s=2.23 rad/s</p><p>　　υB=ω4 lO4B=2.23×0.54=1.26m/s</p><p>　　vA4A3=·μv=25×0.01m/s=0.25m/s</p><p>　　取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程，得

25、 </p><p>　　υC = υB + υCB</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p><b>　　則由圖2-2知， </b></p><p>　　υC= ·μ1=

26、125.5×0.01m/s=1.255m/s</p><p>　　ω5 =υCB/lCB=0.01×13/0.135 rad/s=0.963 rad/s</p><p><b>　　2.加速度分析：</b></p><p>　　取曲柄位置“11”進(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連，</p>&

27、lt;p>　　故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>　　==ω22·LO2A=4π×0.11m/s2=4.338m/s</p><p>　　=ω4lO4A=2.23×0.282=1.40m/s</p><p>　　aA4A3K = 2ω4vA4 A3 =2×2.23×0.25＝1

28、.115m/s</p><p>　　aCB =ω5 ×LBC = 0.963 ×0.135=0.1252m/s</p><p>　　取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：</p><p>　　aA4 = + aA4t = aA3n + aA4A3K + aA4A3r</p><p>

29、　　大小: ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向： A→O 4 ⊥O4A A→O2 ⊥O4B（向右下） ∥O4A</p><p>　　取加速度極點為P＇,加速度比例尺ua=0.10（m/s）/mm,</p><p>　　作加速度多邊形 2-

30、3</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p><b>　　則由圖 </b></p><p>　　aA4 =·ua =16×0.1m/s2 =1.6 m/s</p><p>　　用加速度影象法求得 aB = 0.1×30.6=3.06m/s</p

31、><p>　　as4 =0.5 aB =0.5×3.06m/s =1.53 m/s</p><p>　　α4= aA4t/ LO4A=0.1×4/0.282=1.418rad/s（順時針） </p><p>　　取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程,得</p><p>　　ac= aB + acBn + a c

32、Bt</p><p>　　大小 ? √ √ ？</p><p>　　方向 ∥XX √ C→B ⊥BC</p><p>　　ac =·ua =37×0.1m/s2= 3.7 m/s</p><p>　　a5 = a CBt/ιCB =0.1×

33、4∕0.135 rad/s2=2.963 rad/s</p><p><b>　　三.動態(tài)靜力分析</b></p><p>　　3.1曲柄位置為7 </p><p>　　首先依據(jù)運動分析結(jié)果，計算構(gòu)件4的慣性力F?4（與aS4反向），構(gòu)件4的慣性矩M?4（與α4反向，逆時針），構(gòu)件4的慣性力平移距離lh4（方位：右上），構(gòu)件6的慣性力矩F?6

34、（與ac反向）。</p><p>　　F?4=m4aS4=(G4/g)aS4=(200/9.81)×1.65N=33.64N</p><p>　　M?4=α4JS4=6.12×1.1=6.73N?m</p><p>　　lh4=M?4/F?4=6.73/33.64=0.2m=200mm</p><p>　　F?6=m6aS

35、6=(G6/g)aS6=(700/9.81)×3.175N=226.55N</p><p>　　3.1.1取構(gòu)件5.6基本桿組為示力體如圖(1-5)</p><p><b>　　圖1-5</b></p><p>　　因構(gòu)件5為二力桿，只對構(gòu)件（滑塊）6作受力分析即可，首先列力平衡</p><p><b&g

36、t;　　方程：</b></p><p>　　ΣF=0 FR65=-FR56 FR54=-FR45</p><p>　　FR16 + Fr + F?6 + G6 + FR56 = 0</p><p>　　大小 ？ √ √ √ ？</

37、p><p>　　方向 ⊥xx ∥xx ∥xx ⊥xx ∥BC</p><p>　　按比例尺µF=50N/mm作力多邊形，求出運動副反力FR?6和FR56。</p><p>　　FR?6=50×25.5=1275N FR56=50×141N=7050N</p><p

38、>　　對C點列力矩平衡方程：</p><p>　　ΣMC=0 FR16lx+F?6yS6=FryF+G6xS6</p><p>　　lx=（7000×80+700×240-261.162×50）/1275=550.51mm</p><p>　　3.1.2取構(gòu)件3.4基本桿組為示力體(如圖1-6)</p>&

39、lt;p><b>　　圖1-6</b></p><p>　　首先取構(gòu)件4，對O4點列力矩平衡方程（反力FR54的大小和方向為已知），求出反力FR34： </p><p>　　FR54=-FR45 FR34=-FR43 FR65=-FR45</p><p>　　ΣMO4=0 FR54×lh1 -FR34&

40、#215;lO4A=0</p><p>　　FR34=（7050×528+239×510+700×69）/426=9137.5N</p><p>　　再對構(gòu)件4列力平衡方程，按比例尺µF=50N/mm作力多邊形如圖（1-6）。求出機架對構(gòu)件4的反力FR14：</p><p>　　ΣF=0 FR5 + G4

41、 + F?4 + FR34 + FR14 = 0</p><p>　　大小 √ √ √ √ ？</p><p>　　方向 ∥BC ⊥xx √ ⊥O4A ?</p><p>　　FR14=3500N</p><p>　　3.1.3 取構(gòu)件2為示力體

42、為示力體如圖(1-8) </p><p><b>　　圖1-8</b></p><p>　　FR34=-FR43 FR32=-FR23</p><p>　　ΣF=0 FR32+FR12=0 FR12=9353.4501N</p><p>　　ΣMO2=0 FR32l×h-Mb=

43、0 </p><p>　　Mb=548.25N?m</p><p>　　3.2曲柄位置為11</p><p>　　先依據(jù)運動分析結(jié)果，計算構(gòu)件4的慣性力F?4（與aS4反向），構(gòu)件4的慣性矩M?4（與α4反向，逆時針），構(gòu)件4的慣性力平移距離lh4（方位：右上），構(gòu)件6的慣性力矩F?6（與ac反向）。</p><p>　　F?4=m

44、4aS4=(G4/g)aS4=(200/9.81)×1.53 N=31.19N M?4=α4JS4=1.6×1.1N?m=1.76N?m</p><p>　　lh4=M?4/F?41.76/31.19m=0.0566m=56mm</p><p>　　F?6=m6aS6=(G6/g)aS6=(700/9.81)×3.7N=264.02N</p>&

45、lt;p>　　3.2.1.取構(gòu)件5.6基本桿組為示力體（如圖2-5）</p><p><b>　　圖2-5</b></p><p>　　因構(gòu)件5為二力桿，只對構(gòu)件（滑塊）6作受力分析即可，首先列力平衡方程：</p><p>　　ΣF=0 FR65=-FR56 FR54=-FR45</p><p>　　FR16

46、 + Fr + F?6 + G6 + FR56 = 0</p><p>　　大小 ？ √ √ √ ？</p><p>　　方向 ⊥x ∥xx ∥xx ⊥xx ∥BC</p><p>　　按比例尺µF=50N/mm作力

47、多邊形，如圖，求出運動副</p><p>　　反力FR?6和FR56。</p><p>　　FR?6=50×6N=300N FR56=50×73N=3650N</p><p>　　對C點列力矩平衡方程：</p><p>　　ΣMC=0 FR16lx+F?6yS6=FryF+G6xS6</p&

48、gt;<p>　　lx=（7000×80+700×240-260.02×50）/300mm=2383.33mm</p><p>　　3.2.2取構(gòu)件3.4基本桿組為示力體（如圖2-6） </p><p><b>　　圖2-6</b></p><p>　　首先取構(gòu)件4，對O4點列力矩平衡方程（反力F

49、R54的大小和方向為已知），求出反力FR34：</p><p>　　FR54=-FR45 FR34=-FR43</p><p>　　ΣMO4=0 FR54×lh1+F?4×lh2+G4×lh3-FR34×lO4A=0</p><p>　　FR34=(3650×178+31.19×70+1800

50、)/94N=6954.08N</p><p>　　再對構(gòu)件4列力平衡方程，按比例尺µF=10N/mm作力多邊形如圖。求出機架對構(gòu)件4的反力FR14：</p><p>　　ΣF=0 FR5 + G4 + F?4 + FR34 + FR14 = 0</p><p>　　大小√ √ √ √

51、 ？</p><p>　　方向∥BC ⊥xx √ ⊥O4A ?</p><p><b>　　FR14=650N</b></p><p>　　3.2.3取構(gòu)件2為示力體</p><p><b>　　圖2-8</b></p><p>　　FR3

52、4=-FR43 FR32=-FR23</p><p>　　ΣF=0 FR32+FR12=0 FR12=1243.169N</p><p>　　ΣMO2=0 FR32×lh-Mb=0 </p><p>　　Mb=6850×99/1000N·m=687.15N·m</p><p>

53、<b>　　四.凸輪機構(gòu)的設(shè)計</b></p><p>　　4.1凸輪基圓半徑的確定</p><p>　　用諾謨圖法確定基圓半徑</p><p>　　當(dāng)推桿的運動規(guī)律為常見運動規(guī)律時，可用諾謨圖（如圖附圖）近似確定基圓半徑r0。諾謨圖如后圖所示，圖中Vmax表示四種常用運動規(guī)律的最大速度因素，其值見表1，amax為推程的最大壓力角，h為推桿行程

54、，rw為凸輪的基圓半徑與推桿行程一半之和，即rw=r0+h/2，δ0為推程運動角。</p><p>　　表1 幾種常用運動規(guī)律的最大速度因數(shù)Vmax</p><p>　　把滾子中心D的軌跡所對的弦長D0D當(dāng)作直動推桿的行程(如圖)，</p><p><b>　　故：</b></p><p>　　h=2lsinΦ/2

55、=2×125×sin7.5°mm=32.63mm</p><p>　　根據(jù)給定的運動規(guī)律為等加等減速,且最大壓力角amax=45°，從圖中查得rw=55，所以凸輪的ω42lO4A基圓半徑為 </p><p>　　r0=rw-h/2=55-32.63/2mm=40mm</p><p>　　滾子半徑：rr=0.1r0=40

56、5;0.1mm=4mm</p><p><b>　　4.2輪廓設(shè)計</b></p><p><b>　　a)求理論輪廓線</b></p><p>　　建立oxy坐標(biāo)系，D0點為凸輪推程段的起始點。反轉(zhuǎn)運動中，當(dāng)擺桿相對凸輪轉(zhuǎn)過δ=15°角時，擺桿其角位移為，則D點坐標(biāo)為</p><p>　

57、　其中為擺桿的初始位置角，</p><p>　　=arccos=13.09°</p><p>　　由于o2o7,o7xD,o2D構(gòu)成三角形，利用余弦定理</p><p><b>　　Cos（+）=</b></p><p><b>　　求出</b></p><p>&

58、lt;b>　　位移s應(yīng)分段計算：</b></p><p>　　1）推程階段 δ0=75°=5π/12</p><p>　　對于加速階段 S1=2hδ2/δ02 </p><p>　　對于減速階段 S1=h-2h(δ0-δ)2/δ02 </p><p>　　所以求出δ每轉(zhuǎn)15°的s和。&l

59、t;/p><p>　　2)遠(yuǎn)休止階段 δ01=10°=π/18</p><p>　　S2=h=32.63mm</p><p>　　3)回程階段 =75°=5π/12</p><p>　　對于加速階段 S3= h-2hδˊ2/ 2</p><p>　　對于減速階段 S3=2

60、h（-δˊ）2/ 2</p><p>　　4）近休止階段 δ02=200°=10π/9 S4=0</p><p><b>　　b)求實際輪廓線</b></p><p>　　在理論輪廓線上畫出以理論輪廓線上的點為圓心以rr為半徑的一系列圓，作出這些圓的公切線，此公切線即為實際輪廓線。</p>&l

61、t;p><b>　　五.齒輪機構(gòu)的設(shè)計</b></p><p>　　5.1齒輪變位系數(shù)的選擇</p><p>　　a)經(jīng)查參考文獻(xiàn)（1）</p><p>　　可知變位系數(shù)為0.529，</p><p>　　所以，取x1=0.5,x2=-0.5。</p><p><b>　　b)驗證

62、變位系數(shù)。</b></p><p>　　1）.齒輪不發(fā)生根切現(xiàn)象。在彎曲強度許可的條件下，允許有不侵入齒輪齒廓工作段的微量根切。</p><p>　　對于齒條型刀具加工（a=200，h*=1）的齒輪，不根切的條件為</p><p>　　Xmin=（17-Z）/17</p><p>　　即x1 (17-10)/17=0.412<

63、;/p><p>　　x2(17-40)/17=-1.35</p><p>　　所以x1=0.5,x2=-0.5滿足。</p><p>　　2）.齒輪嚙合不發(fā)生過渡曲線干涉，不允許過渡曲線延伸到齒廓工作段內(nèi)。</p><p>　　αa1=arccosrb1/ra1=arccos28.2/38=42.11°</p><p

64、>　　αa2= arccosrb2/ra2=arccos112.76/123=23.54°</p><p>　　用齒條型刀具加工的齒輪嚙合時，小齒輪齒根與大齒輪齒頂不產(chǎn)生干涉的條件為</p><p>　　tanαˊ-Z2(tanαa2-tanαˊ)/Z1 ≥ tanα-4（ha*-X1）/Z1sin2α</p><p>　　tanαˊ-Z2(tanα

65、a2-tanαˊ)/Z1</p><p>　　=tan20°-40(tan23.54°- tan20°)/10=0.0773</p><p>　　tanα-4（ha*-X1）/Z1sin2α</p><p>　　= tan20°-4(1-0.5)/10sin40°=0.0528 0.0773</p>&

66、lt;p>　　大齒輪齒根與小齒輪齒頂不產(chǎn)生干涉的條件為</p><p>　　tanαˊ-Z1(tanαa1-tanαˊ)/Z2 ≥ tanα-4（ha*-X2）/Z2sin2α </p><p>　　tanαˊ-Z1(tanαa1-tanαˊ)/Z2=tan20°-10(tan42.11°-tan20°)/40=0.2290</p><

67、;p>　　tanα-4（ha*-X2）/Z2sin2α=tan20°-4(1+0.5)/40sin40°=0.13060.2290</p><p>　　所以x1=0.5,x2=-0.5滿足。</p><p>　　3).保證有足夠的重合度。應(yīng)滿足εα≥[εaα]，即</p><p>　　εα=[Z1(tanαa1-tanαˊ)+Z2(tanα

68、a2-tanαˊ)]/2π≥[εα]</p><p>　　對于7-8級齒輪，取許用重合度[εα]=1.1-1.2。</p><p>　　εα=[Z1(tanαa1-tanαˊ)+Z2(tanαa2-tanαˊ)]/2π</p><p>　　=[10(tan42.11°-tan20)+40(tan23.54°-tan2°)]=1.3156

69、>1.2</p><p>　　所以x1=0.5,x2=-0.5滿足。</p><p>　　4).齒頂厚度不宜過薄。齒頂厚度Sa=Sa*m，Sa*齒頂厚度系數(shù)，其許用值[Sa*]一般取0.25-0.40，對硬齒面齒輪取大值，對軟齒面齒輪取小值，要求Sa≥[Sa*]， 其公式為</p><p>　　Sa*=da（π/2z+2xtanα/z+invα-invαa）/

70、m ≥ [Sa*]</p><p>　　或者Sa=s×ra/r-2ra(invαa- invα) ≥[Sa*]m</p><p>　　其中invαa1=0.1689，invαa2=0.0248，invαa=0.0149</p><p>　　S1=πm/2+2x1mtanα=11.6086</p><p>　　S2=πm/2+2x2m

71、tanα=22.9489</p><p>　　所以 Sa1 = s1×ra1/r1-2ra1(invαa1- invα)</p><p>　　=11.6086×38/30-2×38（0.689-0.0149）</p><p>　　=3≥[Sa*]m=2.4</p><p>　　Sa2= s2×ra2/

72、r2-2ra2(invαa2- invα)</p><p>　　=22.9489×123/120-2×（0.0248-0.0149）</p><p>　　=21.0897≥[Sa*]m=2.4</p><p>　　所以x1=0.5,x2=-0.5滿足。</p><p>　　5.2齒輪嚙合圖的繪制</p>&l

73、t;p><b>　　a).漸開線的繪制</b></p><p><b>　?。?0）</b></p><p>　　如圖（20）所示，根據(jù)漸開線的形成原理，繪制步驟如下:</p><p>　　6.計算出各圓直徑db，d,dˊ，df，da，畫出相應(yīng)的各圓。</p><p>　　7.連心線與節(jié)圓的交

74、點為節(jié)點P，過P點作基圓的切線，與基圓相切于N，則NP為理論嚙合線段的一段。</p><p>　　8.將NP分成若干等份P1,12,23,…</p><p>　　9.由漸開線特性弧長=,再因弧長不易測量，</p><p><b>　　故可按下式計算：</b></p><p>　　=dbsin（1800/dbπ）</

75、p><p>　　=451sin(74×180°/451/π)mm=73.7mm</p><p>　　將基圓上的弧長分成與線段同樣的等份，得基圓上的對應(yīng)點1ˊ，2ˊ，3ˊ…。</p><p>　　過點1ˊ，2ˊ，3ˊ，…作基圓的切線，并在這些且線上分別截取線段=，=,=,…各點。光滑連接0ˊ，1ˊˊ，2ˊˊ，3ˊˊ，…各點的曲線即為齒廓上節(jié)圓以下部分的

76、漸開線。</p><p>　　將基圓上的分點向左延伸，作出5，6…，取=5,=6</p><p>　　可得節(jié)圓以上漸開線各點5，，6，，…直至畫過齒頂圓為止。</p><p>　　當(dāng)df=db時，基圓以下一段齒廓取為徑向線，在徑向線與齒根圓之間 以r=0.2m為半徑畫過渡圓角；當(dāng)df>db時,在漸開線與齒根圓之間直接畫出過 渡圓

77、角.</p><p>　　b)嚙合圖的繪制步驟</p><p>　　選取適當(dāng)?shù)谋壤遳l=0.002（m/mm），使齒全高在圖紙上有30-50mm為宜。定出齒輪的中心距O1,O2.分別以O(shè)1,O2為圓心作基圓，分度圓，節(jié)圓，齒頂圓，齒根圓。</p><p>　　畫出兩齒輪基圓內(nèi)的公切線，它與連心線O1,O2的交點為節(jié)點P，而P點又是兩節(jié)圓的切點，基圓內(nèi)公切線與過P點

78、的節(jié)圓切線間的夾角為嚙合角aˊ，其值應(yīng)與無側(cè)隙嚙合方程式計算之值相符。</p><p>　　過節(jié)點P分別畫出兩齒輪在頂圓和根圓之間的齒廓曲線。</p><p>　　按已算得的s和齒距p計算對應(yīng)的弧長和</p><p>　　=dsin（s180。/dπ）=240sin（7.24×180°/240/π）mm=7.24mm</p><

79、;p>　　=dsin（p180。/dπ）=240sin（6π×180°/240/π）mm=18.83mm</p><p>　　按 和在分度圓上截取弦長得A,C點，則AB=,AC=。</p><p>　?。?）取AB中點D，連02，D兩點為輪齒的對稱線。用描圖紙描下對稱線的右半齒形，以此為模板畫出對稱的左半齒形，及其他相鄰的3-4個輪齒的齒廓。另一輪的作法相同。&l

80、t;/p><p>　?。?）作出齒廓工作段。B2為起始嚙合點，B1為終止嚙合點，以O(shè)2為圓心，O2B1為半徑作圓弧交齒輪2的齒廓于b2點，則從b2點到齒頂圓上點a2一段為齒廓工作段。</p><p>　?。?）對要求畫出兩齒輪嚙合過程中的滑動系數(shù)變化曲線的齒輪嚙合圖，可按下述方法?；瑒酉禂?shù)計算公式</p><p>　　U1=1+Z1（1-L/Lx）/Z2 U

81、2=Z1/Z2+(1-L/L-Lx）</p><p>　　在N1N2線段上，按計算值取點B1,P,B2,自N1點量起，按適當(dāng)?shù)拈g距取lx值，按上述兩公式計算出對于不同lx的個位置處兩輪齒面的滑動系數(shù)為u1和u2，畫出滑動系數(shù)曲線圖（如圖（21））。一般情況下，輪齒的齒廓工作段最低點具有絕對值最大的滑動系數(shù)，其值為</p><p>　　U1max=1+Z1(1-L/ )/Z2

82、 U2max = Z1/Z2+(1-L/)</p><p>　　由嚙合圖上直接量取L,,代入上式即可算出U1max，U2max。</p><p>　　B2點u1=1+（1-92/5）/4=-3.35</p><p>　　u2=1/4+[1-92/（92-5）]=0.19</p><p>　　B1點u1=1+（1-92/52）/4

83、=0.81</p><p>　　u2=1/4+[1-92/（92-52）]=-1.05</p><p>　　P點u1= u2=0</p><p>　　N1點u2=1/4+[1-92/（92-0）]=0.25</p><p>　　N2點u1=1+（1-92/92）/4=1</p><p><b>　　六．參考文

84、獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陸鳳儀，鐘守炎主編，機械原理課程設(shè)計[M].2版.機械工業(yè)出版社.2011</p><p>　　[2]劉毅主編，機械原理課程設(shè)計[M].華中科技大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[3]孫恒，陳作模，葛文杰主編，機械原理[M].7版.高等教育出版社，2006</p><p>　　[4]