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湖南大学课程考核报告 一、 题目 如图1.1 所示，动力从构件1 输入，经过锥齿轮组成的周转轮系的传动，带 动圆柱凸轮摆杆机构进行往复运动，动力的输出端为构件5。 图1.1 机构运动简图 二、 机构运动简图和自由度 2.1 机构运动简图 机构运动简图如图 1.1 所示，构件 1 为齿数z1 = 35的锥齿轮，构件2 为双 联齿轮齿数z2 = 20，z3 = 30，构件3 为圆柱凸轮，它与锥齿轮组成的周转轮系 的行星架固连,成为一体，构件4 是圆柱凸轮机构中的滚子，构件5 是摆杆，机 架为图中的6。其中，原动件为构件1，执行机构是摆杆5。 2.2 自由度 从图 1.1 中可以看出，活动构件n = 5，转动副的个数为5，则p1 = 5,齿轮 副为2 个，凸轮副为1 个，则ph = 3。另外，滚子4 绕其自身轴线的转动并不影 响其他构件的运动，因而它只是一种局部自由度，则F′ = 1。因而机构的实际自 由度为 ′ ( ) ( ) F = 3n − 2p1 + ph −F = 3 × 5 − 2 × 5 + 3 −1 = 1 2 湖南大学课程考核报告 三、 机构建模 3.1 锥齿轮的设计 根据锥齿轮标准模数系列，选取锥齿轮的大端模数m = 2mm, 由于一对锥齿 轮的正确啮合条件为两轮大端的模数和压力角分别相等，因此，四个锥齿轮的模 数均为2mm，其压力角均为20°。 设定图 1.1 中第一对齿轮副各锥齿轮齿数分别为z1 = 35, z2 = 20 。由于图 1.1 中已知条件z3 = 1.5z2 ,则z3 = 30，另取z4 = 52，锥齿轮两轴之间的交角 ∑ = 90° 。 3.1.1 标准直齿锥齿轮传动的几何参数及尺寸的计算 锥齿轮以大端参数为标准值，故在计算其几何尺寸时，也应以大端为准。 图3.1 锥齿轮传动的几何参数 如图3.1 所示，在标准直齿锥齿轮传动中，小齿轮分锥角为 δ = arctan⁡(z /z ) 1 1 2 大齿轮的分锥角为 δ2 = 90° −δ1 齿顶高为 h = h∗m = m a a 齿根高为 ∗ ∗ hf = (ha + c )m = 1.2m 3 湖南大学课程考核报告 分度圆直径为 d = mz 齿顶圆直径为 d = d + 2h cosδ a a 齿根圆直径为 d = d −2h cosδ f f 锥距为 R = m�z2 + z2/2