机械原理大作业3齿轮设计(26).docx

harbin institute of technology机械原理大作业三设计说明书报告题目： （26）院 系： 班 级： 姓 名： 学 号： 电 话： 指导教师： 哈尔滨工业大学机电工程学院一、 题目：如图3-1所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。传动系统的原是参数如表3-1，据此设计该传动系统。图3-11.电动机 2，4 皮带轮 3，皮带 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14 圆柱齿轮 15，16 圆锥齿轮表3-1 机械传动系统原始参数电动机转速(r/min)输出轴转速(r/min)带传动最大转速比滑移齿轮定轴传动齿轮最大传动比模数圆柱齿轮圆锥齿轮一对齿轮最大传动比模数一对齿轮最大传动比模数9703640452.5424343二、传动比的分配计算根据原始参数，传动系统总的传动比为i=97045=1949=21.56i=97040=974=24.25i=97036=48518=26.94传动系统的总的传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为ipmax,滑移齿轮的传动比为iv1,iv2,iv3，定轴齿轮传动的传动比为if,则总传动比i1=ipmaxiv1ifi2=ipmaxiv2ifi3=ipmaxiv2if令 iv3=ivmax=4则if=i3ipmaxiv3=2.694所以可以得到其余两组滑移齿轮的传动比iv1=i1ipmaxif=3.20iv2=i2ipmaxif=3.60设每对定轴齿轮的传动比相等，则有id=3if=1.39三、 计算滑移齿轮的尺寸和重合度根据滑移齿轮传动比计算结果，为提高传动强度，可以大致选择滑移齿轮为角度变为齿轮，齿轮5,6分别取13,42个齿，齿轮7,8分别取12，43个齿，齿轮9,10分别取11,44个齿，压力角=20，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，实际中心距a=56 。根据传动比定轴轮系传动比计算结果，齿轮11,12和13,14大致可以选择角度变位齿轮，齿数分别为23,32和23,32，压力角=20，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，实际中心距a=84。根据锥齿轮传动比计算结果，锥齿轮可以选择标准齿轮，齿数分别为23,32和23,32，压力角=20，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.20四、 齿轮尺寸及重合度计算结果1）滑移齿轮表3-4-1 齿轮5，6的尺寸与重合度序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮5z513齿轮6z6422模数m23压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距aa=12z5+z6m=557实际中心距a568啮合角=arccosaacos=22.649变位系数齿轮5x5x5=ha*zmin-z5zmin=0.235齿轮6x6x6=inv-inv2tanz5+z6-x5=0.15710齿顶高齿轮5ha5ha5=mha*+x5=2.47齿轮6ha6ha6=mha*+x6=2.31411齿根高齿轮5hf5hf5=mha*+c*-x5=2.03齿轮6hf6hf6=mha*+c*-x6=2.16812分度圆直径齿轮5d5d5=mz5=26齿轮6d6d6=mz6=8413齿顶圆直径齿轮5da5da5=d5+2ha5=30.94齿轮6da6da6=d6+2ha6=88.62814齿根圆直径齿轮5df5df5=d5-2hf5=21.94齿轮6df6df6=d6-2hf6=79.66415齿顶圆压力角齿轮5a5a5=arccosd5da5cos=37.85齿轮6a6a6=arccosd6da6cos=27.0516重合度=12z5tana5-tan+z6tana6-tan=1.37表3-4-1序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮7z712齿轮8z8432模数m23压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距aa=12z7+z8m=557实际中心距a568啮合角=arccosaacos=22.649变位系数齿轮7x7x7=ha*zmin-z5zmin=0.294齿轮8x8x8=inv-inv2tanz7+z8-x7=0.09310齿顶高齿轮7ha7ha5=mha*+x5=2.588齿轮8ha8ha6=mha*+x6=2.18611齿根高齿轮7hf7hf7=mha*+c*-x7=1.912齿轮8hf8hf8=mha*+c*-x8=2.31412分度圆直径齿轮7d7d7=mz7=24齿轮8d8d8=mz8=8613齿顶圆直径齿轮7da7da7=d7+2ha7=29.176齿轮8da8da8=d8+2ha8=90.37214齿根圆直径齿轮7df7df7=d7-2hf7=20.176齿轮8df8df8=d8-2hf8=81.37215齿顶圆压力角齿轮7a7a7=arccosd7da7cos=39.38齿轮8a8a8=arccosd8da8cos=26.5916重合度=12z7tana7-tan+z8tana8-tan=1.34表3-4-3 滑移齿轮9,10的尺寸和重合度计算结果序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮9z911齿轮10z10442模数m23压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距aa=12z9+z10m=557实际中心距a568啮合角=arccosaacos=22.649变位系数齿轮9x9x9=ha*zmin-z9zmin=0.353齿轮10x10x10=inv-inv2tanz9+z10-x9=0.03410齿顶高齿轮9ha9ha9=mha*+x9=2.706齿轮10ha10ha10=mha*+x10=2.06811齿根高齿轮9hf9hf9=mha*+c*-x9=1.794齿轮10hf10hf10=mha*+c*-x10=2.43212分度圆直径齿轮9d9d9=mz9=22齿轮10d10d10=mz10=8813齿顶圆直径齿轮9da9da9=d9+2ha9=27.412齿轮10da10da10=d10+2ha10=92.13614齿根圆直径齿轮9df9df9=d9-2hf9=18.412齿轮10df10df10=d10-2hf10=83.13615齿顶圆压力角齿轮9a9a9=arccosd9da9cos=41.07齿轮10a10a10=arccosd10da10cos=26.1716重合度=12z9tana9-tan+z10tana810-tan=1.312).定轴齿轮表3-4-4 定轴齿轮11,12尺寸及重合度计算结果序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮11z1123齿轮12z12322模数m33压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距aa=12z11+z12m=82.57实际中心距a848啮合角=arccosaacos=22.649变位系数齿轮11x11x12+x11=inv-inv2tanz11+z12=0.387，取x11=0.2齿轮12x12x12=0.18710齿顶高齿轮11ha11ha11=mha*+x11=3.6齿轮12ha12ha12=mha*+x12=3.56111齿根高齿轮11hf11hf11=mha*+c*-x11=3.15齿轮12hf12hf12=mha*+c*-x12=3.18912分度圆直径齿轮11d11d11=mz11=69齿轮12d12d12=mz12=9613齿顶圆直径齿轮11da11da11=d11+2ha11=76.2齿轮12da12da12=d12+2ha12=103.12214齿根圆直径齿轮11df11df11=d11-2hf11=62.7齿轮12df12df12=d12-2hf12=89.62215齿顶圆压力角齿轮11a11a11=arccosd11da11cos=31.69齿轮12a12a12=arccosd12da12cos=28.9816重合度=12z11tana11-tan+z12tana12-tan=1.43表 3-4-5 定轴齿轮13,14尺寸及重合度计算结果序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮13z1323齿轮14z14322模数m33压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距aa=12z13+z14m=82.57实际中心距a848啮合角=arccosaacos=22.649变位系数齿轮13x13x13+x14=inv-inv2tanz13+z14=0.387，取x13=0.2齿轮14x14x14=0.18710齿顶高齿轮13ha13ha13=mha*+x13=3.6齿轮14ha14ha14=mha*+x14=3.56111齿根高齿轮13hf13hf13=mha*+c*-x13=3.15齿轮14hf14hf14=mha*+c*-x14=3.18912分度圆直径齿轮13d13d13=mz13=69齿轮14d14d14=mz14=9613齿顶圆直径齿轮13da13da13=d13+2ha13=76.2齿轮14da14da14=d14+2ha14=103.12214齿根圆直径齿轮13df13df13=d13-2hf13=62.7齿轮14df14df14=d14-2hf14=89.62215齿顶圆压力角齿轮13a13a13=arccosd13da13cos=31.69齿轮14a14a14=arccosd14da14cos=28.9816重合度=12z13tana13-tan+z14tana14-tan=1.433)锥齿轮序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮15z1523齿轮16z16322模数m33压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.26分度圆锥角齿轮151515=arccotz15z16=54.29齿轮161616=90-15=35.717分度圆直径齿轮15d15d15=mz15=69齿轮16d16d16=mz16=968锥距rr=12d152+d162=59.119齿顶高齿轮15ha15ha15=ha*m=3齿轮16ha16ha16=ha*m=310齿根高齿轮15hf15hf15=(ha*m+c*)=3.6齿轮16hf16hf16=(ha*m+c*)=3.611齿顶圆直径齿轮15da15da15=d15+2ha15cos15=72.50齿轮16da16da16=d16+2ha15cos16=100.8712齿根圆直径齿轮15df15df15=d15-2hf15