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直齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理及特點(diǎn)

信息來(lái)源:江蘇海川 | 發(fā)布時(shí)間:2023-07-21 00:00:04

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)


圖3-1
一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)
與其他傳動(dòng)相比,齒輪傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)任意位置的兩軸傳動(dòng), 具有工作可靠、使用壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比恒定、效率高(98%~99%)、 結(jié)構(gòu)緊湊、速度和功率的適用范圍廣(z大功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)kW、 圓周速度200~300 m/s、轉(zhuǎn)速20 000 r/min)等優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是制造和安裝精度要求較高,加工齒輪需要用專(zhuān)用機(jī)床和設(shè)備, 成本較高。
1、齒輪傳動(dòng)的基本要求
1傳動(dòng)正確、平穩(wěn)。齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中,要求瞬時(shí)傳動(dòng)比即兩輪角速度之比恒定,以免產(chǎn)生沖擊、 振動(dòng)和噪聲。
2承載能力強(qiáng),要求齒輪尺寸小,重量輕,能傳遞較大的動(dòng)力,較長(zhǎng)的使用壽命。
研究表明,傳動(dòng)能否正確、平穩(wěn),主要與齒輪的齒廓形狀有關(guān)。能作為齒輪齒廓的曲線很多,但在生產(chǎn)實(shí)踐中,考慮到設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用等因素,目前機(jī)械中常用漸開(kāi)線作為齒廓曲線;而要保證傳動(dòng)具有足夠的承載能力和使用壽命,必須對(duì)齒形、齒輪的強(qiáng)度、使用材料及熱處理方法、結(jié)構(gòu)的合理性等問(wèn)題進(jìn)行研究。
二、實(shí)驗(yàn)操作
1、 實(shí)驗(yàn)的目的:
⑴了解齒輪傳動(dòng)的構(gòu)成,認(rèn)識(shí)其組成元件;
⑵掌握齒輪相關(guān)幾何參數(shù)的定義及其意義;
⑶掌握齒輪傳動(dòng)比、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法;
⑷了解齒輪在工程實(shí)際中的應(yīng)用;
⑸了解齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及其應(yīng)用;
⑹掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法;
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(1)計(jì)算齒輪傳動(dòng)比
(2)安裝并校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng);
3、實(shí)驗(yàn)的儀器與設(shè)備
電機(jī)一臺(tái)、電機(jī)座、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪一對(duì)、軸承座、立柱、傳動(dòng)軸(&phi20活塞桿)、T型螺釘、M12螺母、百分表一個(gè)、游標(biāo)卡尺一把、直尺一把(20cm)、米尺一把、轉(zhuǎn)速傳感器、各種安裝工具等。
4、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟:
實(shí)驗(yàn)1、計(jì)算齒輪傳動(dòng)比
大致步驟:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算所給例題中的傳動(dòng)比。將用到所給齒輪的模數(shù)或者齒數(shù)。在下個(gè)實(shí)驗(yàn)中,將會(huì)用它來(lái)計(jì)算從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和力矩。
1、計(jì)算齒輪傳動(dòng)比:其中主動(dòng)齒輪分度圓直徑為50MM,從動(dòng)齒輪分度圓直徑為84MM,如圖3-2所示:
齒輪傳動(dòng)比為i=_______________

d1=50mmd2=84mm
圖3-2
2、計(jì)算下圖3-3齒輪傳動(dòng)比,給定條件如下:
主動(dòng)輪齒數(shù):Z1=25
從動(dòng)輪齒數(shù):Z2=69
傳動(dòng)比i=_______________







Z1=25Z2=69
圖3-3
3、計(jì)算下圖3-4齒輪傳動(dòng)比,給定條件如下:
主動(dòng)輪齒數(shù):Z1=42,D1=50
從動(dòng)輪齒數(shù):Z2=69,D2=138
傳動(dòng)比i=_______________







圖3-4
實(shí)驗(yàn)2、安裝和校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,將執(zhí)行安裝步驟和校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),保證兩傳動(dòng)軸的平行度。
1.執(zhí)行下列安全檢查
A.穿著合身的衣服(不可穿較寬松的)
B.項(xiàng)鏈、手表、戒指、領(lǐng)帶等飾品必須摘下
C.將長(zhǎng)發(fā)盤(pán)起或置于帽中
D、地面不可潮濕。
2、 安裝傳動(dòng)系統(tǒng)。
1)電動(dòng)機(jī)的安裝;
A選擇固定安裝電機(jī)的適當(dāng)位置,(盡量靠近臺(tái)子的角邊,留下足夠的空間安裝固定齒輪傳動(dòng)系統(tǒng))
B.將電機(jī)底座開(kāi)的U行槽對(duì)著臺(tái)子的T行槽,將底座的前邊和T行槽邊盡量保持平行,用T行螺釘、墊圈和螺母固定電機(jī)(螺母不要擰緊,以方便調(diào)整齒側(cè)間隙,和傳動(dòng)系統(tǒng)的平行度)
2)主動(dòng)齒輪的安裝;
C.將齒輪裝在電機(jī)軸上(輕輕推入),直到齒輪上的螺孔和電機(jī)軸上的鍵槽對(duì)齊,通過(guò)內(nèi)六角扳手?jǐn)Q緊緊定螺釘固定齒輪。
3)傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝和搭建(包括軸承支架,軸承,傳動(dòng)軸,傳動(dòng)齒輪);
D選折合適的傳動(dòng)軸,將傳動(dòng)軸和軸承安裝在一起。
E.用長(zhǎng)T型螺釘、墊圈、螺母固定四個(gè)軸承支架和安裝兩個(gè)軸承;


F.將從動(dòng)齒輪安裝在傳動(dòng)軸上(和安裝主動(dòng)齒輪相同),拉動(dòng)齒輪檢查是否與傳動(dòng)軸固緊。裝配結(jié)果如3-5圖所示
圖3-5
4)傳動(dòng)系統(tǒng)的校準(zhǔn);
G.調(diào)整電機(jī)的位置,將米尺放置在從動(dòng)齒輪表面上,其棱邊靠在從動(dòng)齒輪上,然后檢查主動(dòng)齒輪的位置,主動(dòng)齒輪必須調(diào)整到其端面與從動(dòng)齒輪端面在同一條直線上,即兩個(gè)齒輪的端面應(yīng)齊平.以從動(dòng)齒輪的位置為基準(zhǔn)是因?yàn)榫同F(xiàn)裝置而言電機(jī)的位置比較容易進(jìn)行調(diào)整.如果主動(dòng)齒輪的端面也能和米尺的棱邊直接靠上,則證明主動(dòng)軸與從動(dòng)軸是平行的,(如果經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)主動(dòng)齒輪的端面僅有一端和米尺的棱邊接觸上,則說(shuō)明軸不平行,如果主動(dòng)齒輪沒(méi)有任何部分與米尺接觸上,則說(shuō)明兩軸不平行或是齒輪未對(duì)準(zhǔn).)
I.校準(zhǔn)好傳動(dòng)系統(tǒng)后擰緊電機(jī)底座上的4個(gè)T型螺釘手動(dòng)運(yùn)行傳動(dòng)系統(tǒng),
確保機(jī)構(gòu)能穩(wěn)定安全運(yùn)行。
習(xí)題
3-1齒輪傳動(dòng)的失效形式有哪些?引起這些失效的原因主要是什么?
3-2漸開(kāi)線齒廓嚙合具有哪些特性?什么是漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)?它的齒廓形狀取決于哪些基本參數(shù)?如果兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的有關(guān)參數(shù)是:m1=5mm,z1=20,&alpha1=20°;m2=4 mm,z2=25,&alpha2=20°,它們的齒廓形狀是否相同?它們能否配對(duì)嚙合?
3-3標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基圓與齒根圓是否可能重合?試分析說(shuō)明。
3-4什么是齒輪傳動(dòng)的實(shí)際嚙合線B1B2?如何用作圖法確定它的長(zhǎng)度?為了保證齒輪副能夠連續(xù)傳動(dòng),B1B2應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件?
3-5齒條的齒形有什么特點(diǎn)?齒條刀具的齒形有什么特點(diǎn)?
3-6用仿形法和范成法加工齒輪的特點(diǎn)是什么?刀具選擇有何不同?
3-7用范成法加工齒輪時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生根切?如何避免標(biāo)準(zhǔn)齒輪產(chǎn)生根切?
3-8什么是齒輪的公法線長(zhǎng)度?如何確定測(cè)量公法線長(zhǎng)度的跨齒數(shù)?
3-9試比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪、 正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的加工方法和齒形特點(diǎn)。
3-10齒輪傳動(dòng)有哪幾種類(lèi)型?試比較它們的總變位系數(shù)、 嚙合角、安裝中心距等傳動(dòng)參數(shù)有什么不同。它們?cè)趹?yīng)用上有什么特點(diǎn)?