哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)--齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.3.4(絕對(duì)完美版).doc

哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書Harbin Institute of Technology齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 院 系： 能源科學(xué)與工程學(xué)院 班 級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 曲建俊 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2016.10.30 哈爾濱工業(yè)大學(xué)目錄一、設(shè)計(jì)題目-2二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)-2三、初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸-3四、確定傳動(dòng)尺寸-4五、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度-5六、計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他尺寸-6七、大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-7八、參考文獻(xiàn)-8- 7 -一、設(shè)計(jì)題目1.1 設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)絞車（帶棘輪制動(dòng)器）中的齒輪傳動(dòng)1.2 傳動(dòng)方案如下圖所示:1.3 已知數(shù)據(jù)：方案電動(dòng)機(jī)工作功率/kW電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速/(r/min)第一級(jí)傳動(dòng)比軸承座中心高/mm最短工作年限5.3.44.091560 3 220 8年3班 25%注：-電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)間持續(xù)率。二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)考慮到絞車（帶棘輪制動(dòng)器）為一般機(jī)械，故大、小齒輪均選用45鋼，采用軟齒面。由參考文獻(xiàn)1表8.2查得：小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217255HBW，平均硬度236HBW；大齒輪正火處理，齒面硬度162217HBW，平均硬度190HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBW。大、小齒輪均選用8級(jí)精度設(shè)計(jì)。三、初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸因?yàn)辇X輪采用軟齒面閉式傳動(dòng)，齒面疲勞點(diǎn)蝕是其最主要的失效形式，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式：式中各參數(shù)為：（1） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。式中V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率；滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)功率；由參考文獻(xiàn)2表9.1可知，帶入上式可得：故（2） 設(shè)計(jì)時(shí)，因值未知，不能確定，故可初選載荷系數(shù)，本題初取。（3） 由參考文獻(xiàn)1表8.6取齒寬系數(shù)。（4） 由參考文獻(xiàn)1表8.5查得彈性系數(shù)。（5） 由參考文獻(xiàn)1圖8.14查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。（6） 齒數(shù)比。（7） 初選，則，取。由參考文獻(xiàn)1式（8.1）得由表參考文獻(xiàn)1圖8.15得重合度系數(shù)。（8） 許用接觸應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)1式（8.26）算得。由參考文獻(xiàn)1圖8.28（e）、（a）得接觸疲勞極限應(yīng)力，。由參考文獻(xiàn)1表8.7，取安全系數(shù)。小齒輪1與大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為由參考文獻(xiàn)1圖8.29查得壽命系數(shù)，（允許局部點(diǎn)蝕），則故取 初算小齒輪1的分度圓直徑，得四、確定傳動(dòng)尺寸（1） 計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)1表8.3查得使用系數(shù)。齒輪線速度如下式由參考文獻(xiàn)1圖8.7查得動(dòng)載系數(shù)；由參考文獻(xiàn)1圖8.11查得齒向載荷分布系數(shù)；由參考文獻(xiàn)1表8.4查得齒間載荷分配系數(shù)。故載荷系數(shù)（2） 對(duì)進(jìn)行修正。因與有較大差異，故需要對(duì)按值計(jì)算出的進(jìn)行修正，即（3） 確定模數(shù)。按參考文獻(xiàn)1表8.1，取。（4） 計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距改變、的搭配，圓整中心距，取，則，允許由，取。又，取。5、 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度式中各參數(shù)：（1） 值同前。（2） 齒寬。（3） 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)。由參考文獻(xiàn)1圖8.19查得，。由參考文獻(xiàn)1圖8.20查得，。（4） 由參考文獻(xiàn)1圖8.21查得重合度系數(shù)。（5） 許用彎曲應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)1式（8.29）算得。由參考文獻(xiàn)1圖8.28（f）、（b）查得彎曲疲勞極限應(yīng)力，由參考文獻(xiàn)1圖8.30查得壽命系數(shù)。由參考文獻(xiàn)1表8.7查得安全系數(shù)，故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。6、 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他尺寸（1）對(duì)于小齒輪：分度圓直徑；齒頂高；齒根高；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；小齒輪齒寬。（2）對(duì)于大齒輪：分度圓直徑；齒頂高；齒根高；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；大齒輪齒寬。7、 大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）齒輪結(jié)構(gòu)形式的確定由于齒頂圓直徑，為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用鍛造腹板式結(jié)構(gòu)。為降低成本、提高效率、適于批量生產(chǎn)，采用模鍛的加工方法，起模斜度為1：10。（2）輪轂孔徑的確定大齒輪輪轂孔徑是根據(jù)與孔相配合的軸徑確定，此處按照扭矩初算軸徑由參考文獻(xiàn)1表10.2查得，由于齒輪不裝在軸端部，故取。由參考文獻(xiàn)2由表9.1查得8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)效率，則所以考慮到鍵槽削弱軸的強(qiáng)度，而軸和大齒輪連接時(shí)用鍵連接，軸和聯(lián)軸器連接時(shí)用鍵連接，即軸頸上有2個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大10%，則根據(jù)參考文獻(xiàn)2表9.4，按標(biāo)準(zhǔn)的系列圓整，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表11.28，鍵的公稱尺寸，采用普通平鍵連接，則輪轂上鍵槽的尺寸，。（3）齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定根據(jù)參考文獻(xiàn)1由圖8.38可知：；，??；，?。?，取。 齒輪零件工作圖見A2圖紙。8、 參考文獻(xiàn)1王黎欽，陳鐵鳴. 機(jī)械設(shè)計(jì). 6版. 哈爾