MATLAB机械设计

• 理论参考书籍：《机械原理与设计》（下册）—马履中

• 以下代码为MATLAB编写，用于博主的曾经编程（纯手敲）结合课程设计：二级齿轮减速器

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1. 斜齿齿轮传动

 % 机械设计----斜齿齿轮传动clear;clcP=input('请输入P=');n_1=input('请输入n_1=');z_1=input('请输入z_1=');i=input('请输入i=');​z_2=ceil(i.*z_1);disp('z_2的值为：');disp(z_2);​% 按齿根弯曲疲劳强度设计T_1=9.55.*10.^6.*(P./n_1);disp('T_1的值为：');disp(T_1);​K_t=input('请输入K_t=');beta=input('请输入beta=');fai_d=input('请输入fai_d=');Sigma_FE1=input('请输入Sigma_FE1=');Sigma_FE2=input('请输入Sigma_FE2=');S_Fmin=input('请输入S_Fmin=');j=input('请输入j=');L_h=input('请输入L_h=');​N_1=60.*n_1.*j.*L_h; disp('N_1的值为：'); disp(N_1);N_2=N_1./i; disp('N_2的值为：'); disp(N_2);​K_FN1=input('请输入K_FN1=');K_FN2=input('请输入K_FN2=');​Sigma_F1_xy=K_FN1.*Sigma_FE1./S_Fmin; disp('Sigma_F1_xy的值为：');  disp(Sigma_F1_xy);Sigma_F2_xy=K_FN2.*Sigma_FE2./S_Fmin; disp('Sigma_F2_xy的值为：'); disp(Sigma_F2_xy);​% 计算当量齿数z_v1=z_1./((cos(beta)).^3);z_v2=z_2./((cos(beta)).^3);disp('z_v1的值为：');  disp(z_v1);disp('z_v2的值为：');  disp(z_v2);​Y_Fa1=input('请输入Y_Fa1=');Y_Sa1=input('请输入Y_Sa1=');Y_Fa2=input('请输入Y_Fa2=');Y_Sa2=input('请输入Y_Sa2=');​YYSigma1=Y_Fa1.*Y_Sa1./Sigma_F1_xy;YYSigma2=Y_Fa2.*Y_Sa2./Sigma_F2_xy;disp('YYSigma1的值为：');disp(YYSigma1);disp('YYSigma2值为：');disp(YYSigma2);​Epsilon_a=input('请输入Epsilon_a=');Epsilon_beta=0.318.*fai_d.*z_1.*tan(beta);if   Epsilon_beta > 1;Epsilon_beta = 1;elseEpsilon_beta = Epsilon_beta;end​disp('Epsilon_beta的值为：');disp(Epsilon_beta);​a_n=input('请输入a_n=');a_t=atan(tan(a_n)./cos(beta));disp('a_t的值为：');disp(a_t);​beta_b=atan(tan(beta).*cos(a_t));disp('beta_b的值为：');disp(beta_b);​Y_Epsilon=0.25+(0.75.*(cos(beta_b)).^2)./Epsilon_a;Y_beta=1-Epsilon_beta.*beta./(120*pi/180);disp('Y_Epsilon的值为：');disp(Y_Epsilon);disp('Y_beta的值为：');disp(Y_beta);​m_n=((2.*K_t.*T_1.*(cos(beta)).^2./(fai_d.*(z_1).^2)).*max(YYSigma1,YYSigma2).*Y_Epsilon.*Y_beta).^(1/3);disp('m_n的值为：');disp(m_n);m_n_bz=ceil(m_n);disp('m_n_bz的值为：');disp(m_n_bz);​d_1=m_n_bz.*z_1./cos(beta);disp('d_1的值为：');disp(d_1);​v=pi.*d_1.*n_1./60000;disp('v的值为：');disp(v);​b=fai_d.*d_1;disp('b的值为：');disp(b);​% 计算载荷系数KK_A=input('请输入K_A=');K_v=input('请输入K_v=');K_Ha=input('请输入K_Ha=');K_Fa=input('请输入K_Fa=');K_H_beta=1.05+0.26.*(1+0.6.*(fai_d).^2).*(fai_d).^2+0.16.*10.^(-3).*b;% 硬齿面齿轮中小齿轮相对支撑非对称布置，6级精度disp('K_H_beta的值为：');disp(K_H_beta);K_F_beta=K_H_beta;disp('K_F_beta的值为：');disp(K_F_beta);​K= K_A.*K_v.*K_Fa.*K_F_beta;disp('K的值为：');disp(K);​% 几何尺寸计算a=(z_1+z_2).*m_n_bz./(2.*cos(beta));a_bz=ceil(a);disp('a_bz的值为：');disp(a_bz);​beta_xz=acos((z_1+z_2).*m_n_bz./(2.*a_bz));disp('beta_xz的值为：');disp(beta_xz);​d_1_xz=m_n_bz.*z_1./cos(beta_xz);d_2_xz=m_n_bz.*z_2./cos(beta_xz);disp('d_1_xz的值为：');disp(d_1_xz);disp('d_2_xz的值为：');disp(d_2_xz);​b_xz=fai_d.*d_1_xz;disp('b_xz的值为：');disp(b_xz);b_xz_bz_2=ceil(b_xz);disp('b_xz_bz_2的值为：');disp(b_xz_bz_2);b_xz_bz_1=b_xz_bz_2+5;disp('b_xz_bz_1的值为：');disp(b_xz_bz_1);​% 校核齿面接触疲劳强度Sigma_Hlim1=input('请输入Sigma_Hlim1=');Sigma_Hlim2=input('请输入Sigma_Hlim2=');S_Hlim=input('请输入S_Hlim=');K_HN1=input('请输入K_HN1=');K_HN2=input('请输入K_HN2=');​Sigma_H1_xy=K_HN1.*Sigma_Hlim1./S_Hlim;Sigma_H2_xy=K_HN2.*Sigma_Hlim2./S_Hlim;Sigma_H_xy=(Sigma_H1_xy+Sigma_H2_xy)./2;disp('Sigma_H1_xy的值为：');disp(Sigma_H1_xy);disp('Sigma_H2_xy的值为：');disp(Sigma_H2_xy);disp('Sigma_H_xy的值为：');disp(Sigma_H_xy);​Z_E=input('请输入Z_E=');Z_H=input('请输入Z_H=');Epsilon_a_jc=input('请输入Epsilon_a_jc=');Epsilon_beta_jc=input('请输入Epsilon_beta_jc=');Z_Epsilon=((4-Epsilon_a_jc).*(1-Epsilon_beta_jc)./3+Epsilon_beta_jc./Epsilon_a_jc).^(1/2);disp('Z_Epsilon的值为：');disp(Z_Epsilon);​Z_beta=(cos(beta_xz)).^(1/2);disp('Z_beta的值为：');disp(Z_beta);​% 外啮合Sigma_H=Z_E.*Z_H.*Z_Epsilon.*Z_beta.*((2.*K.*T_1)./(fai_d.*(d_1_xz).^3).*((i+1)./i)).^(1/2); disp('Sigma_H的值为：');disp(Sigma_H);​if Sigma_H <= Sigma_H1_xy;Sigma_H <= Sigma_H2_xy;disp('齿面接触疲劳强度合格'); elsedisp('齿面接触疲劳强度不合格'); end

2. 直齿齿轮传动

 % 机械设计----直齿齿轮传动clear;clcP=input('请输入P=');n_1=input('请输入n_1=');z_1=input('请输入z_1=');i=input('请输入i=');​z_2=ceil(i.*z_1);disp('z_2的值为：');disp(z_2);​T_1=9.55.*10.^6.*(P./n_1);disp('T_1的值为：');disp(T_1);​K_t=input('请输入K_t=');fai_d=input('请输入fai_d=');Sigma_Hlim1=input('请输入Sigma_Hlim1=');Sigma_Hlim2=input('请输入Sigma_Hlim2=');S_Hmin=input('请输入S_Hmin=');j=input('请输入j=');L_h=input('请输入L_h=');​N_1=60.*n_1.*j.*L_h; disp('N_1的值为：'); disp(N_1);N_2=N_1./i; disp('N_2的值为：'); disp(N_2);​K_HN1=input('请输入K_HN1=');K_HN2=input('请输入K_HN2=');​Sigma_H1_xy=K_HN1.*Sigma_Hlim1./S_Hmin; disp('Sigma_H1_xy的值为：');  disp(Sigma_H1_xy);Sigma_H2_xy=K_HN2.*Sigma_Hlim2./S_Hmin; disp('Sigma_H2_xy的值为：'); disp(Sigma_H2_xy);​Z_E=input('请输入Z_E=');Z_H=input('请输入Z_H=');Epsilon_a=input('请输入Epsilon_a=');​Z_Epsilon=sqrt((4-Epsilon_a)./3);disp('Z_Epsilon的值为：');  disp(Z_Epsilon);​d_1t=((2.*K_t.*T_1./fai_d).*((i+1)./i).*(Z_E.*Z_H.*Z_Epsilon./min(Sigma_H1_xy,Sigma_H2_xy)).^2).^(1/3);disp('d_1t的值为：');  disp(d_1t);​v=pi.*d_1t.*n_1./60000;disp('v的值为：');  disp(v);b=fai_d.*d_1t;disp('b的值为：');  disp(b);​K_A=input('请输入K_A=');K_v=input('请输入K_v=');K_Ha=input('请输入K_Ha=');K_Fa=input('请输入K_Fa=');​K_Hb=1.12+0.18.*(fai_d).^2+0.23.*10.^(-3).*b;% 软齿面齿轮中小齿轮相对支撑对称布置，7级精度disp('K_Hb的值为：');  disp(K_Hb);​K=K_A.*K_v.*K_Ha.*K_Hb;disp('K的值为：');  disp(K);​d_1=d_1t.*(K./K_t).^(1/3);disp('d_1的值为：');  disp(d_1);​m=ceil(d_1./z_1);disp('m的值为：');  disp(m);​d_1_sj=m.*z_1;disp('d_1_sj的值为：');  disp(d_1_sj);d_2=m.*z_2;disp('d_2的值为：');  disp(d_2);a=(d_1_sj+d_2)./2;disp('a的值为：');  disp(a);​b_sj=fai_d.*d_1_sj;disp('b_sj的值为：');  disp(b_sj);Sigma_FE1=input('请输入Sigma_FE1=');Sigma_FE2=input('请输入Sigma_FE2=');S_Fmin=input('请输入S_Fmin=');K_FN1=input('请输入K_FN1=');K_FN2=input('请输入K_FN2=');​Sigma_F1_xy=K_FN1.*Sigma_FE1./S_Fmin;disp('Sigma_F1_xy的值为：');  disp(Sigma_F1_xy);Sigma_F2_xy=K_FN2.*Sigma_FE2./S_Fmin;disp('Sigma_F2_xy的值为：');  disp(Sigma_F2_xy);​Y_Fa1=input('请输入Y_Fa1=');Y_Sa1=input('请输入Y_Sa1=');Y_Fa2=input('请输入Y_Fa2=');Y_Sa2=input('请输入Y_Sa2=');​Y_Epsilon=0.25+0.75./Epsilon_a;disp('Y_Epsilon的值为：');  disp(Y_Epsilon);​Sigma_F1=(2.*K.*T_1)./(fai_d.*m.^3.*z_1.^2).*Y_Fa1.*Y_Sa1.*Y_Epsilon;disp('Sigma_F1的值为：');  disp(Sigma_F1);Sigma_F2=(2.*K.*T_1)./(fai_d.*m.^3.*z_1.^2).*Y_Fa2.*Y_Sa2.*Y_Epsilon;disp('Sigma_F2的值为：');  disp(Sigma_F2);​if Sigma_F1 <= Sigma_F1_xy;Sigma_F2 <= Sigma_F2_xy;disp('齿根弯曲疲劳强度合格'); elsedisp('齿根弯曲疲劳强度不合格'); end