已知齿轮齿数z=20,m=1.5,压力角=20°,啮合点位于实际啮合线段上,齿轮啮入到啮出时啮合点到 中心距离为(13.57,16.58),利用matlab求解在不同啮合点时的曲率半径 ,并绘制图像
时间: 2024-02-26 12:57:48 浏览: 114
基于matlab软件编程,绘制出直齿轮啮合面,可直观的看出直齿轮啮合过程,为齿轮的制造
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好的,我可以回答你的问题,但在回答之前,我想先解释一下啮合点、实际啮合线段和曲率半径的概念。
啮合点是指两个齿轮啮合时,两个齿轮齿面接触的点。实际啮合线段是指两个齿轮啮合时,齿面接触的线段。曲率半径是指实际啮合线段上某一点处的齿面曲率半径,它是刻画齿轮啮合性能的一个重要参数。
现在回到你的问题,要求在不同啮合点时的曲率半径,可以利用Matlab进行计算和绘图。具体步骤如下:
1. 计算齿面曲率半径的公式为:
$r_c=\frac{d_1}{2}\left[\cos(\alpha+\phi)-\cos\alpha \sqrt{1-\left(\frac{d_2}{d_1}\right)^2\sin^2\alpha}\right]$
其中,$d_1$为齿轮1的分度圆直径,$d_2$为齿轮2的分度圆直径,$\alpha$为压力角,$\phi$为齿轮啮合时的压力角偏差。
2. 在Matlab中,可以编写一个函数来计算曲率半径。函数的输入参数为$d_1$、$d_2$、$\alpha$和$\phi$,输出参数为$r_c$。函数代码如下:
```matlab
function rc = curvature_radius(d1,d2,alpha,phi)
rc = d1/2*(cos(alpha+phi)-cos(alpha)*sqrt(1-(d2/d1)^2*sin(alpha)^2));
end
```
3. 接下来,在Matlab中定义啮合点的取值范围和步长,然后利用for循环依次计算每个啮合点处的曲率半径。代码如下:
```matlab
% 定义啮合点取值范围和步长
x = 13.57:0.1:16.58;
% 计算曲率半径
rc = zeros(size(x));
for i = 1:length(x)
d1 = 2*x(i)/cosd(alpha);
d2 = d1*z2/z1;
phi = atan(tand(alpha)-z2/z1);
rc(i) = curvature_radius(d1,d2,alpha,phi);
end
```
其中,$z_1$和$z_2$分别为齿轮1和齿轮2的齿数。
4. 最后,利用Matlab的plot函数将啮合点和对应的曲率半径绘制成图像。代码如下:
```matlab
% 绘制图像
plot(x,rc);
xlabel('啮合点位置');
ylabel('曲率半径');
title('不同啮合点处的曲率半径');
```
运行以上代码,即可得到在不同啮合点处的曲率半径的图像。
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