题目
一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动[1],m=2mm, Z1=20,Z2=30。(1)分别计算出这两个齿轮的分度圆直径,分度圆齿厚,基圆直径,齿顶圆直径,中心距。(2)按1:1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线,并计算(不许从图上量取)出理论啮合线和实际啮合线长度。(3)计算这对齿轮传动的重合度。(15分)
一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动[1],m=2mm, Z1=20,Z2=30。
(1)分别计算出这两个齿轮的分度圆直径,分度圆齿厚,基圆直径,齿顶圆直径,中心距。
(2)按1:1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线,并计算(不许从图上量取)出理论啮合线和实际啮合线长度。
(3)计算这对齿轮传动的重合度。(15分)
题目解答
答案
答案:
(1)分度圆直径:d1=mZ1=40mm、d2= mZ2=60mm
分度圆齿厚:s1=0.5πm=3.14mm、s2=0.5πm=3.14mm
基圆直径:db1= d1cosα=37.59mm、db2= d2cosα=56.38mm
齿顶圆直径:da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm
中心距:a=0.5(d1+d2)=50mm
(2)如图所示:
按中心距及基圆和齿顶圆大小作图,
其中N1N2为两基圆的内公切线
B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点。C为节点。
则N1N2为理论啮合线;
B1B2为实际啮合线。


其中:
,
所以:
(3)
重合度:
解析
步骤 1:计算分度圆直径
分度圆直径的计算公式为:$d = m \times Z$,其中 $m$ 是模数,$Z$ 是齿数。
步骤 2:计算分度圆齿厚
分度圆齿厚的计算公式为:$s = 0.5 \times \pi \times m$。
步骤 3:计算基圆直径
基圆直径的计算公式为:$db = d \times \cos(\alpha)$,其中 $\alpha$ 是压力角,通常取 $20^\circ$。
步骤 4:计算齿顶圆直径
齿顶圆直径的计算公式为:$da = d + 2 \times ha$,其中 $ha$ 是齿顶高,对于标准齿轮,$ha = m$。
步骤 5:计算中心距
中心距的计算公式为:$a = 0.5 \times (d1 + d2)$。
步骤 6:计算理论啮合线长度
理论啮合线长度的计算公式为:$N1N2 = \dfrac{d1}{2} \times \sin(\alpha) + \dfrac{d2}{2} \times \sin(\alpha)$。
步骤 7:计算实际啮合线长度
实际啮合线长度的计算公式为:$B1B2 = N1B1 + N2B2 - N1N2$,其中 $N1B1$ 和 $N2B2$ 分别是两齿顶圆与内公切线的交点到基圆切点的距离。
步骤 8:计算重合度
重合度的计算公式为:$\varepsilon = \dfrac{B1B2}{Pb}$,其中 $Pb$ 是基圆齿距,$Pb = \pi \times m \times \cos(\alpha)$。
分度圆直径的计算公式为:$d = m \times Z$,其中 $m$ 是模数,$Z$ 是齿数。
步骤 2:计算分度圆齿厚
分度圆齿厚的计算公式为:$s = 0.5 \times \pi \times m$。
步骤 3:计算基圆直径
基圆直径的计算公式为:$db = d \times \cos(\alpha)$,其中 $\alpha$ 是压力角,通常取 $20^\circ$。
步骤 4:计算齿顶圆直径
齿顶圆直径的计算公式为:$da = d + 2 \times ha$,其中 $ha$ 是齿顶高,对于标准齿轮,$ha = m$。
步骤 5:计算中心距
中心距的计算公式为:$a = 0.5 \times (d1 + d2)$。
步骤 6:计算理论啮合线长度
理论啮合线长度的计算公式为:$N1N2 = \dfrac{d1}{2} \times \sin(\alpha) + \dfrac{d2}{2} \times \sin(\alpha)$。
步骤 7:计算实际啮合线长度
实际啮合线长度的计算公式为:$B1B2 = N1B1 + N2B2 - N1N2$,其中 $N1B1$ 和 $N2B2$ 分别是两齿顶圆与内公切线的交点到基圆切点的距离。
步骤 8:计算重合度
重合度的计算公式为:$\varepsilon = \dfrac{B1B2}{Pb}$,其中 $Pb$ 是基圆齿距,$Pb = \pi \times m \times \cos(\alpha)$。