哈工大机械设计大作业4-齿轮传动设计5.1.1.doc

Harbin Institute of Technology机械设计大作业哈尔滨工业大学一、设计任务 选择方案5.1.1二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级带式输送机为一般机械，并且在开式环境下，润滑较差，主要失效形式为齿面的磨粒磨损，应采用耐磨性好的材料，在速度不高的情况下，大小齿轮均选用球墨铸铁材料，大齿轮为QT600-2，小齿轮为QT700-2，并采用硬齿面。由参考文献2表6.2查得：小齿轮大齿轮均表面淬火处理，小齿轮齿面平均硬度265HBW；大齿轮齿面平均硬度为230HBW。大小齿轮表面硬度差为35HBW，选用8级精度。由V型传送带设计可知总传动比 ,第一级传动比；则第二级传动比第二级转速为三、初步计算传动主要尺寸因为齿轮采用硬齿面开式传动，因此初步确定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。齿根弯曲疲劳强度设计公式式中齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响应力修正系数，用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响。重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力系数许用齿根弯曲应1. 小齿轮传递的转矩由V带传动设计大作业，知61.92.载荷系数的确定初选 = 1.43.齿宽系数的确定由参考文献2表6.6，由于小齿轮为悬臂齿硬齿面所以选取齿宽系数，故选为54.齿数的初步确定初选小齿轮=17设计要求中齿轮传动比，故圆整后，取=101，此时传动比误差5.齿形系数和应力修正系数由参考文献2图6.20查得齿形系数，由参考文献2图6.21查得应力修正系数，6.重合度系数的确定对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度式中 、齿数把= 17 ， = 101，代入上式得根据经验公式，确定7.许用弯曲应力的确定式中计入了齿根应力修正系数之后,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力；当齿轮双侧工作时图中时值乘以0.7安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重。所以，一般取=1.01.25由参考文献2图6.29(c),6.29(d)弯曲疲劳极限应力，由参考文献2表6.7，取安全系数小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算式中n齿轮转速，r/min； a齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数； 齿轮的工作寿命，h（小时）代入数值，分别有0.5128.63*107由参考文献2图6.30 得，弯曲强度寿命系数故弯曲应力所以=0.02618.初算模数3.53对于开式齿轮传动，为考虑齿面磨损，要将上式计算出来的模数m后，增大10%15%，故3.88四、计算传动尺寸1.计算载荷系数K设计要求机器工作平稳，由参考文献2查得1.84由参考文献2图8.7得动载荷系数由参考文献2图8.11得齿向载荷分布系数由参考文2表8.4得齿间载荷分布系数，则1.6282.修正m4.08由参考文献2，圆整取第一系列标准模数43.计算传动尺寸中心距取a=235mm所以17取， b1=20mm 25五、大齿轮结构尺寸的确定1.齿轮结构型式的确定齿顶圆直径齿根圆直径d f =d 22h f = (101 3.125)*4=391.5mm。为了减少质量和节约材料，采用锻造腹板式（模锻）结构。2.轮毂孔径的确定大齿轮轮毂孔径是根据与孔相配合的轴径确定，此处按照扭矩初算轴径，式中d轴的直径；轴剖面中最大扭转剪应力，MPa；P轴传递的功率，kW；n轴的转速，r/min;许用扭转切应力，MPa;C由许用扭转剪应力确定的系数；轴材料初定45钢，根据参考文献2表9.4查得C=118106，取C=106，根据V带设计说明书，知轴传递功率P=2.74kW3.29所以，35.17本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d33.10（1+5%）=34.75mm36.9按照GB2822-81的20系列圆整，取d=36mm 。38根据GB/T10952003，键的公称尺寸=，轮毂上键槽的尺寸b=10mm，=3.3mm3.齿轮结构尺寸的确定图中，38；b1=20mm；25 b217 da404 df3