哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)齒輪傳動(dòng)

1、Harbin Institute of Technology齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)說明書題目: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、設(shè)計(jì)任務(wù)原始數(shù)據(jù)如下：有沖擊，室內(nèi)工作，機(jī)器成批生產(chǎn)方案（KW）軸承座中心高H（mm）最短工作年限L工作環(huán)境5.1.249601002180二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)帶式輸送機(jī)為一般機(jī)械，且要求成批生產(chǎn)，故毛坯需選用模鍛工藝，起模斜度為1:10。大小齒輪均選用45號(hào)鋼，采用軟齒面。由教材表8.2查得：小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217225HBW，平均硬度236HBW；大齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217225HBW，平均硬度236HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBW，屬于30

2、50HBW范圍內(nèi)，因此選用8級(jí)精度。三、初步計(jì)算主要尺寸因?yàn)辇X輪采用軟齒面開式傳動(dòng)，開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨損，因此初步確定按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)和尺寸。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式: 式中 齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響應(yīng)力修正系數(shù)，用以考慮齒根過度圓角處的應(yīng)力集中和除彎曲應(yīng)力以外的其它應(yīng)力對(duì)齒根應(yīng)力的影響。重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時(shí)的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)的齒根應(yīng)力系數(shù)許用齒根彎曲應(yīng)力1.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩式中齒輪的傳動(dòng)效率滾動(dòng)軸承的效率由參考文獻(xiàn)2表9.1得，取，代入上式，得故2.載荷系數(shù)的確定 初取載荷系數(shù)。3.齒寬

3、系數(shù)的確定由教材表8.6，選取齒寬系數(shù)。4.齒數(shù)的初步確定初選小齒輪設(shè)計(jì)要求中齒輪傳動(dòng)比:故圓整后，取此時(shí)傳動(dòng)比誤差：5.齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)由教材圖8.19查得齒形系數(shù)，由教材圖8.20查得應(yīng)力修正系數(shù)，6.重合度系數(shù)的確定對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪傳動(dòng)，端面重合度計(jì)算公式：把，代入上式得 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，確定重合度系數(shù) 7.許用彎曲應(yīng)力的確定式中齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力；安全系數(shù)；與疲勞點(diǎn)蝕相比，斷齒的后果要嚴(yán)重一些。所以，一般取=1.25由教材圖8.28（f）取彎曲疲勞極限應(yīng)力 由教材表8.7，取安全系數(shù)小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可按下式計(jì)算式中 n1齒輪轉(zhuǎn)速r/min； a齒輪每轉(zhuǎn)一周同一

4、側(cè)齒面嚙合的次數(shù)； 齒輪的工作壽命h（小時(shí)）代入數(shù)值，小齒輪大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次分別為由教材圖8.30 得，彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)。故彎曲應(yīng)力 所以8.初算模數(shù) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算公式得：對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，為考慮齒面磨損，要將計(jì)算所得模數(shù)m增大10%15%,故: 四、計(jì)算傳動(dòng)尺寸1.計(jì)算載荷系數(shù)K設(shè)計(jì)要求機(jī)器工作平穩(wěn)，由教材表8.3查得由教材圖8.7得動(dòng)載荷系數(shù) 由教材圖8.11得齒向載荷分布系數(shù) 由教材表8.4得齒間載荷分布系數(shù) ，則2.修正m 對(duì)進(jìn)行修正，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)由教材表8.1，圓整取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。3.計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距改變m、z搭配，圓整中心距，取，則，允許所以 取 4

5、. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由式（8.20）式中各參數(shù)：同前，齒數(shù)比由表8.5查得彈性系數(shù)由圖8.14查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由圖8.15查得重合度系數(shù)由圖8.24查得螺旋角系數(shù)許用接觸應(yīng)力可由（式（8.26）算得.由圖8.28（e）查得接觸疲勞極限為由圖8.29查得壽命系數(shù)由表8.7查得安全系數(shù)，故， 滿足齒面疲勞強(qiáng)度。五、大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定1.齒輪結(jié)構(gòu)型式的確定齒頂圓直徑為了減小齒輪重量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和節(jié)約材料，采用模鍛腹板式結(jié)構(gòu)。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，按扭矩初算軸徑式中d軸的直徑；軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力MPa；P軸傳遞的功率kW；n軸的轉(zhuǎn)速r/min;許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力MPa;C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；根據(jù)教材表9.2查得C=118106，取C=110，所以 本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，即將計(jì)算尺寸圓整，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)表11.27（GB/T10962003），鍵的公稱尺寸，輪轂上鍵槽的寬度，。3.齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定齒輪主要尺寸：；，取；，??；，??；，??；，??；，取；六參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì) 陳鐵鳴等主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 20062 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)