哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理大作業(yè)-齒輪傳動設(shè)計.docx

Harbin Institute of Technology大作業(yè)設(shè)計說明書課程名稱： 機(jī)械原理 設(shè)計題目： 齒輪傳動設(shè)計 院 系： 機(jī)電學(xué)院 班 級： 1008102 設(shè) 計 者： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 2012/6/20 哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、設(shè)計題目1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2、機(jī)械傳動系統(tǒng)原始參數(shù)序號電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min）帶傳動最大傳動比滑移齒輪傳動定軸齒輪傳動最大傳動比模數(shù)圓柱齒輪圓錐齒輪一對齒輪最大傳動比模數(shù)一對齒輪最大傳動比模數(shù)1014502329352.84.524.5343二、傳動比的分配計算電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min，輸出轉(zhuǎn)速n1=23 r/min，n2=29 r/min，n3=35 r/min，帶傳動的最大傳動比ipmax=2.8,滑移齒輪傳動的最大傳動比ivmax=4.5，定軸齒輪傳動的最大傳動比idmax=4.5。根據(jù)傳動系統(tǒng)的原始參數(shù)可知，傳動系統(tǒng)的總傳動比為i1=nn1=1450/35=41.4286 i2=nn2=1450/29=50.0000 i3=nn3 =1450/23=63.0435傳動系統(tǒng)的總傳動比由帶傳動、滑移齒輪傳動和定軸齒輪傳動三部分實(shí)現(xiàn)。設(shè)帶傳動的傳動比為ipmax=2.8，滑移齒輪的傳動比為iv1、iv2和iv3，定軸齒輪傳動的傳動比為if，則總傳動比i1=ipmaxiv1if i2=ipmaxiv2if i3=ipmaxiv3if令iv3=ivmax=4.5，則可得定軸齒輪傳動部分的傳動比為if = i3ipmaxivmax = 63.04352.84.5=5.0035滑移齒輪傳動的傳動比 iv1=i1ipmaxif = 41.42862.85.0035=2.9571iv2=i2ipmaxif=50.00002.85.0035=3.5689定軸齒輪傳動由3對齒輪傳動組成，則每對齒輪的傳動比為id=3if=35.0035=1.7104 idmax=4三、齒輪齒數(shù)的確定1、滑移齒輪傳動齒數(shù)的確定每對相互嚙合的齒輪滿足其傳動比iv1、iv2和iv3；每對相互嚙合的齒輪的中心距必須相同；每對相互嚙合的齒輪齒數(shù)最好為質(zhì)數(shù)；每對相互嚙合的齒輪最好為正傳動；齒輪不能產(chǎn)生根切；結(jié)構(gòu)尺寸盡可能小。根據(jù)滑移齒輪變速傳動系統(tǒng)中對齒輪齒數(shù)的要求，可大致選擇齒輪5、6、7、8、9和10為角度變位齒輪，其齒數(shù)：z5= 14，z6= 41，z7= 12，z8= 43，z9=10，z10=45；它們的齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.25，分度圓壓力角=20，實(shí)際中心距a=57mm。2、定軸齒輪傳動齒數(shù)的確定每對相互嚙合的齒輪滿足其傳動比id=3ifidmax；每對相互嚙合的齒輪齒數(shù)最好為質(zhì)數(shù)；每對相互嚙合的齒輪最好為正傳動；齒輪不能產(chǎn)生根切；結(jié)構(gòu)尺寸盡可能小。根據(jù)定軸齒輪變速傳動系統(tǒng)中對齒輪齒數(shù)的要求，可大致選擇齒輪11、12、13和14為角度變位齒輪，其齒數(shù)：z11=z13=13，z12=z14=22。圓錘齒輪15和16選擇為標(biāo)準(zhǔn)齒輪z15=17，z16=29，齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.2，分度圓壓力角=20（等于嚙合角）。四、滑移齒輪變速傳動中每對齒輪幾何尺寸及重合度的計算1、滑移齒輪5和齒輪6序號項(xiàng)目代號計算公式及計算結(jié)果1齒數(shù)齒輪5z514齒輪6z6412模數(shù)m23壓力角204齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5+z6)/2=557實(shí)際中心距a578嚙合角=arccosacosa=2456389變位系數(shù)齒輪5x50.66齒輪6x60.4610齒頂高齒輪5ha5ha5=mha*+x5-y=3.0756mm齒輪6ha6ha6=mha*+x6-y=2.6756mm11齒根高齒輪5hf5hf5=mha*+c*-x5=1.1800mm齒輪6hf6hf6=mha*+c*-x6=1.5800mm12分度圓直徑齒輪5d5d5=mz5=28.0000mm齒輪6d6d6=mz6=82.0000mm13齒頂圓直徑齒輪5da5da5=d5+2ha5=34.1514mm齒輪6da6da6=d6+2ha6=87.3514mm14齒根圓直徑齒輪5df5df5=d5-2hf5=25.6400mm齒輪6df6df6=d6-2hf6=78.8400mm15齒頂圓壓力角齒輪5a5a5=arccosd5cosda5=3936 26齒輪6a6a6=arccosd6cosda6=286 216重合度=z5tana5-tan+z6tana6-tan /2=1.25842、滑移齒輪7和齒輪8序號項(xiàng)目代號計算公式及計算結(jié)果1齒數(shù)齒輪7z712齒輪8z8432模數(shù)m23壓力角204齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5+z6)/2=557實(shí)際中心距a578嚙合角=arccosacosa=2456389變位系數(shù)齒輪7x70.61齒輪8x80.5110齒頂高齒輪7ha7ha7=mha*+x7-y=2.9756mm齒輪8ha8ha8=mha*+x8-y=2.7756mm11齒根高齒輪7hf7hf7=mha*+c*-x7=1.2800mm齒輪8hf8hf8=mha*+c*-x8=1.4800mm12分度圓直徑齒輪7d7d7=mz7=24.0000mm齒輪8d8d8=mz8=86.0000mm13齒頂圓直徑齒輪7da7da7=d7+2ha7=29.9514mm齒輪8da8da8=d8+2ha8=91.5514mm14齒根圓直徑齒輪7df7df7=d7-2hf7=21.4400mm齒輪8df8df8=d8-2hf8=83.0400mm15齒頂圓壓力角齒輪7a7a7=arccosd7cosda7=419 5齒輪8a8a8=arccosd8cosda8=281 4416重合度=z7tana7-tan+z8tana8-tan /2=1.24273、滑移齒輪9和齒輪10序號項(xiàng)目代號計算公式及計算結(jié)果1齒數(shù)齒輪9z910齒輪10z10452模數(shù)m23壓力角204齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5+z6)/2=557實(shí)際中心距a578嚙合角=arccosacosa=2456389變位系數(shù)齒輪9x90.61齒輪10x100.5110齒頂高齒輪9ha9ha9=mha*+x9-y=2.9756mm齒輪10ha10ha10=mha*+x10-y=2.7756mm11齒根高齒輪9hf9hf9=mha*+c*-x9=1.2800mm齒輪10hf10hf10=mha*+c*-x10=1.4800mm12分度圓直徑齒輪9d9d9=mz9=20.0000mm齒輪10d10d10=mz10=90.0000mm13齒頂圓直徑齒輪9da9da9=d9+2ha9=25.9514mm齒輪10da10da10=d10+2ha10=95.5514mm14齒根圓直徑齒輪9df9df9=d9-2hf9=17.4400mm齒輪10df10df10=d10-2hf10=87.0400mm15齒頂圓壓力角齒輪9a9a9=arccosd9cosda9=4335 54齒輪10a10a10=arccosd10cosda10=2744 1216重合度=z9tana9-tan+z10tana10-tan /2=1.2118五、 定軸齒輪變速傳動中每對齒輪幾何尺寸及重合度的計算1、圓柱齒輪11與齒輪12 (齒輪13與14和齒輪11與12對應(yīng)相同)序號項(xiàng)目代號計算公式及計算結(jié)果1齒數(shù)齒輪11z1113齒輪12z12222模數(shù)m33壓力角204齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5+z6)/2=52.57實(shí)際中心距a558嚙合角=arccosacosa=2614 109變位系數(shù)齒輪11x110.50齒輪12x120.4610齒頂高齒輪11ha11ha11=mha*+x11-y=4.1125mm齒輪12ha12ha12=mha*+x12-y=3.9925mm11齒根高齒輪11hf11hf11=mha*+c*-x11=2.2500mm齒輪12hf12hf12=mha*+c*-x12=2.3700mm12分度圓直徑齒輪11d11d11=mz11=39.0000mm齒輪12d12d12=mz12=66.0000mm13齒頂圓直徑齒輪11da11da11=d11+2ha11=47.2250mm齒輪12da12da12=d12+2ha12=73.9850mm14齒根圓直徑齒輪11df11df11=d11-2hf11=34.5000mm齒輪12df12df12=d12-2hf12=61.2600mm15齒頂圓壓力角齒輪11a11a11=arccosd11cosda11=396 6齒輪12a12a12=arccosd12cosda12=332 3116重合度=z9tana9-tan+z10tana10-tan/2=1.21182、圓錐齒輪15與16序號項(xiàng)目代號計算公式及計算結(jié)果1齒數(shù)齒輪15z1517齒輪16z16292模數(shù)m33壓力角204齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.26分度圓錐角齒輪151515=arccot(z16/z15)= 3022 45齒輪161616=90-15=5937 157分度圓直徑齒輪15d15d15=mz15=51.0000mm齒輪16d16d16=mz16=87.0000mm8錐距RR=12d152+d162=50.6779mm9齒頂高齒輪15ha15ha15=mha*=3.0000mm齒輪16ha16ha16=mha*=3.0000mm10齒根高齒輪15hf15hf15=mha*+c*=3.6000mm齒輪16hf16hf16=mha*+c*=3.6000mm11齒頂圓直徑齒輪15da15da15=d15+2ha15cos15=56.1762mm齒輪16da16da16=d16+2ha16cos16=90.0343mm12齒根圓直徑齒輪15df15df15=d15-2hf15cos15=44.7886mm齒輪16df16df16=d16-2hf16cos16=83.3588mm13當(dāng)量齒數(shù)齒輪15z15z15=z15cos15=19.7056齒輪16z16z16=z16cos16=57.344014當(dāng)量齒輪齒頂圓壓力角齒輪15a15a15=arccosmz15cosmz15+2ha15=3126 55齒輪16a16a16=arccosmz16cosmz16+