机械设计—手摇压面机

《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年1/5机械设计基础课程作业作业提交日期2013年5月12日得分评阅人作业章节及名称第七章直齿圆柱齿轮传动评分要点（章节学习要求）作者姓名俞贝娜学号110820119产品属性名称手摇压面机用途压制面条。功能自己动手，将面团压制成面条。使用方法揉好面团后，将面团揉成条状，并将其切成适当大小的小面团。将小面团轻轻擀开成一张面饼，放入两滚轴之间。摇动手柄，面饼被压成了薄厚均匀的面皮。当面皮进入下一对滚轴时，就被压制成了粗细一致的面条，从滚轴间冒出来。设计产品采用的软件名称solidworks产品三维模型图所用机构的属性概念设计机构类型名称开式直齿圆柱齿轮传动机构机构运动简图《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年2/5机构参数设计计算机构传动比：为保持两对滚轴同步运动，定机构传动比为1。齿轮材料与许用应力：由于此齿轮传动机构为开式齿轮传动，且低速、轻载、无冲击，故选用硬度为200HB的灰铸铁作为齿轮的材料。其抗点蚀和抗胶合的能力强，价格低廉，铸造和切削性能也较好。齿根许用弯曲应力[σF]=σFlim/SF=88N/mm2。SF通常取1.25，σFlim由下图得。齿轮许用接触应力[σH]=σHlim/SH=340N/mm2。SH通常取1，σHlim由下图得。《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年3/5小齿轮齿数与齿宽系数：根据齿轮强度计算中参数选择的讨论和分析，按照开式软齿面齿轮传动的工作特点，初选定齿轮的齿数为20。由机构中齿轮相对于支撑轴呈悬臂梁布置，且齿轮硬度均小于350HB，为减小齿轮传动的圆周力，取齿宽系数为0.3。设计准则:开式齿轮传动的失效形式一般是齿面磨损，且齿轮磨损后易折断而失效，应采用设计准则Ⅰ，即首先由弯曲强度设计公式确定齿轮模数m，继而进一步计算齿轮的其他几何参数。由机构为手摇驱动，转速约为80r/min，传动比为1，传递功率越为1kW,得主动轮传递的转矩T=95.5·105·P/n=1·105N·mm2。由表7.8取载荷系数K=1。由公式7-67，计算得m≥2.36。齿轮传动的基本参数：根据表7.1，协调与模数计算值相近的标准模数，取m=3。齿数=20。压力角为20°。正常齿由表7.2取齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25。齿轮分度圆直径d=zm=60mm。由选定的齿宽系数为0.3，得轮齿宽度b=φd·d=18mm。为补偿齿轮安装时的误差，取b=20mm。《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年4/5齿轮传动机构的几何尺寸(表7.3）：分度圆直径d=mz=60mm齿顶高ha=ha*m=3mm齿根高hf=ha+c*m=3.75mm全齿高h=ha+hf=6.75mm齿顶圆直径da=d+2ha=66mm齿根圆直径df=d-2hf=52.5mm基圆直径db=mzcosα=56.4mm齿距p=πm=9.4mm齿厚s=0.5p=4.7mm齿槽厚e=s=4.7mm法向齿距pn=pcosα=8.8mm基圆齿距pb=pn=8.8mm中心距a=0.5m(z1+z2)=60mm机构特性分析（包括运动和传力性能分析）产品中所用齿轮传动机构的优缺点：优点：传动比准确，可保证恒定不变的传动比，传动平稳，工作可靠；传动效率高；使用寿命长；结构紧凑。缺点：需专门设备制造，安装精度要求较高，加工成本较高。齿轮机构重合度及其对机构运动和传力性能的影响：由于机构中的两个齿轮完全相同，由公式7-41，得ε=1。由ε=1，齿轮传动过程中，总有一对轮齿处于啮合状态，故齿轮能连续传动。但重合度相对较小，齿轮的承载能力较小，且传动时可能出现振动和噪音。《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年5/5详细设计机构的零部件结构设计确定齿轮的许用应力后，根据齿轮强度计算中参数选择的讨论和分析，按照开式软齿面齿轮传动的工作特点，初选定齿轮的齿数为20。由机构中齿轮相对于支撑轴呈悬臂梁布置，且齿轮硬度均小于350HB，为减小齿轮传动的圆周力，取齿宽系数为0.3。再由设计准则，计算得模数m=3，齿厚=20mm。确定压力角为20°。查表得齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25。再由表中公式计算得齿轮几何尺寸：分度圆直径d=mz=60mm齿顶高ha=ha*m=3mm齿根高hf=ha+c*m=3.75mm全齿高h=ha+hf=6.75mm齿顶圆直径da=d+2ha=66mm齿根圆直径df=d-2hf=52.5mm基圆直径db=mzcosα=56.4mm齿距p=πm=9.4mm齿厚s=0.5p=4.7mm齿槽厚e=s=4.7mm法向齿距pn=pcosα=8.8mm基圆齿距pb=pn=8.8mm提交设计作业文件(1)设计产品所用软件的文件格式，即源文件；(2)产品三维模型图及其动画文件（avi文件格式，要求透视出所用机构原型）；(3)设计文档，按产品设计文档要求填写设计内容（.doc文件格式）。