二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动设计.doc

Hefei University 课课程程设设计计 COURSE PROJECT 题目 二级斜齿圆柱齿轮减 速器高速级齿轮传动设计 系别 机械工程系 专业 08 机制 2 班 学制 四年 姓名 学号 0806012038 导师 20 10 年 11 月 26 日 i 目目录录 第第 1 章章二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动设设计计 1 1 1 设计数据 1 1 2 设计要求 1 第第 2 2 章章齿齿轮轮材材料料选选择择和和热热处处理理方方式式 2 2 1 原始数据选择 2 2 2 齿轮基本设计 2 第第 3 3 章章设设计计与与计计算算 3 第第 4 4 章章其其他他几几何何尺尺寸寸 6 设设计计小小结结 7 参参考考文文献献 8 机械设计课程设计 11 第第 1 章章 二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动设设计计 1 1 设设计计数数据据 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器的结构简图 已知小齿轮的传递功率为 P KW 转速为 n1 r min 高速级传动比为 i 两班制工作 载荷平稳 设计寿 命为 8 年 方案 传递功率为 P KW 转速 n1 r min 高速级传动比为 i 17 507002 4 27 256502 3 37 006002 2 46 757002 1 56 256502 0 66 006002 4 76 757002 3 85 506502 2 95 256002 1 105 007002 0 1 2 设设计计要要求求 1 设计说明书一份 主要包括 二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动设计计算 机械设计课程设计 22 等 2 绘制大齿轮结构图 机械设计课程设计 33 第第 2 2 章章 齿齿轮轮材材料料选选择择和和热热处处理理方方式式 2 1 原原始始数数据据选选择择 原始数据 按要求选择小齿轮传递功率为P1 5 5kW 转速为 n1 650r min 高速 级传动比为 i 2 2 两班制工作 载荷平稳 设计寿命为8 年 每年 工作日按 250 天计 P1 5 5kW n1 650r mi n i 2 2 2 2 齿齿轮轮基基本本设设计计 齿轮材料 热处理方 式 精度 等级 大小齿轮选用 45 号钢 采用软齿面 由表 8 2 得 小齿轮调质处理 齿面硬度为 217 255HBW 平均硬度为 236HBW 大齿轮用正火处理 齿面硬度为 162 217HBW 平均硬度为 190HBW 大 小齿轮齿面 平均硬度差为 46HBW 在 30 50HBW 范围内 选用 8 精度 机械设计课程设计 44 第第 3 3 章章 设设计计与与计计算算 项目 表达式数据单位备注 一 接触疲劳强度设计 小齿轮传递的功率 p1 5 50 Kw 小齿轮传递的转速 n1650 00 r min 小齿轮传递的转矩 T180807 69 Nmm 载荷系数 Kt1 40 齿宽系数 d 由表 8 6 查得 p144 1 10 0 6 1 2 弹性系数 ZE 由表 8 5 查得 p136 189 80 螺旋角 12 00 8 20 节点区域系数 ZH 由图 8 14 查得 p136 2 46 齿数比 uu i2 20 小齿轮齿数 Z1 20 00 18 30 大齿轮齿数 Z2 44 00 端面重合度 1 61 轴面重合度 1 49 重合度系数 Z 由图 8 15 查得 p136 0 76 螺旋角系数 Z 由图 8 24 查得 p142 0 99 Hlim1 由图 8 28 e 得 p146 570 00 MPa Hlim2 由图 8 28 a p146 390 00 MPa 应力循环系数 N1N1 60n1aLh1248000000 00 应力循环系数 N2 567272727 27 寿命系数 ZN1 由图 8 29 查得 p147 1 00 寿命系数 ZN2 由图 8 29 查得 p147 1 06 安全系数 SH 由表 8 7 查得 p147 1 00 许用接触应力 H1 570 00 MPa 许用接触应力 H2 413 40 MPa 许用接触应力 H 413 40 MPa 1 16 1055 9 n p Mpa 1 zu 1 2 N N i 12 11 1 883 2 cos zz 1 0 318tan dz 1lim1 1 NH H H Z S 1lim1 1 NH H H Z S 机械设计课程设计 55 小轮分度圆直径 d1t 60 01 mm 确定传动尺寸 使用系数 KA 由表 8 3 查得 1 速度 v2 04 m s 动载系数 Kv 由图 8 7 查得 p131 1 14 齿向载荷分布系数 K 由图 8 11 查得 p132 1 11 刚性大 齿间载荷分配系数 K 由表 8 4 查得 p133 1 20 未硬化 载荷系数 K1 52 对 d1t 修正 d1 61 65 mm 模数 mn 3 02 mm 按表 8 1 取 3 中心距 a 98 14 圆整 100mm 螺旋角 16 27 因为 与初选值相差较大 对与 有关数值修正 1 72 2 04 Z 由图 8 15 查得 p136 0 77 Z 由图 8 24 查得 p142 0 98 d1t 60 12 mm d1 61 77 mm 变化很 小 故 d1 62 50 mm d2 137 50 mm 2 1 3 1 21 EH t t dH Z Z Z Z K T u d u 11 60 1000 t d n v Av K K K K 3 11t t K dd K 1 1 cos n d m z 12 2cos n mzz a 12 cos 2 n mzz arc a 12 11 1 883 2 cos zz 1 0 318tan dz 2 1 3 1 21 EH t t dH Z Z Z Z K T u d u 3 11t t K dd K 1 1 cos n m z d 2 1 cos n m z d 机械设计课程设计 66 大齿轮齿宽 b2 68 75 mm 圆整 69mm 小齿轮齿宽 b1b1 b2 5 10 75 00 mm 校核齿根弯曲疲劳强度 齿宽 b b b2 69 00 mm 当量齿数 zv1 22 61 zv2 49 73 齿形系数 YF1 由图 8 19 查得 p139 2 72 YF2 由图 8 19 查得 p139 2 34 应力修正系数 Ys1 由图 8 20 查得 p139 1 57 Ys2 由图 8 20 查得 p139 1 70 重合度系数 Y 由图 8 21 查得 p140 0 70 螺旋角系数 Y 由图 8 26 查得 p143 0 86 弯曲疲劳极限应力 Flim1 图 8 28 f p146 220 00 MPa Flim2 图 8 28 b p146 170 00 MPa 寿命系数 YN1 由图 8 30 查得 p147 1 00 YN2 由图 8 30 查得 p147 1 00 安全系数 SF 由表 8 7 查得 p147 1 25 许用弯曲应力 F1 176 00 MPa F2 136 00 MPa 实际弯曲应力 F148 76 MPa F1 F245 43 MPa F2 21d bd 1 1 3 cos v z z 2 2 3 cos v z z 1lim1 1 NF F F Y S 2lim2 2 NF F F Y S 1 111 1 2 FFs n KT Y Y Y Y bm d 22 21 11 Fs FF Fs Y Y Y Y 机械设计课程设计 77 第第 4 4 章章 其其他他几几何何尺尺寸寸 大齿轮其他 尺寸 端面模数 cos3 cos16 273 13 o tn mmmm 齿顶圆直径 2 2143 76 aatt ddh mmm 齿根圆直径 2 2129 68 fattt ddhcmmm 轴的直径 取为 25mm 其中 C 按表 10 2 1 3 3 1 5 5 11022 42 650 k P dCmm n 取 齿宽 2 69bmm 1 1 640 k Ddmm 2 10113 76 an Ddmmm 1 2 1 51 230 kk Lddmm 22 0 2 0 30 2517 25cbbmm 0 58 63rcmm 012 0 50 540 113 7676 88DDDmm 021 0 2518 44dDDmm 0 2 5 4412 nn mmmm 3 13 t mmm 143 76 a dmm 129 68 f dmm 25 k dmm 2 69bmm 1 40Dmm 2 113 76Dmm 30Lmm 17 25cmm 8 63rmm 0 76 88Dmm 0 18 44dmm 0 12mm 机械设计课程设计 88 设设计计小小结结 齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的一种传动形式 其主要特点是 瞬时传动比 固定 传动效率高 可达 98 99 工作可靠 使用寿命长 结构紧凑 适用范围大 传递功率范围大 圆周速度可从很小到 300m s 但齿轮加工需要专门的机床和道具 成本高 精度低时噪音大 不宜用于轴间距离过大的传动 本次设计的主要步骤是 1 根据已知条件和设计要求选择齿轮的材料及热处理方式 2 在每一项的设计中首先要确定设计公式 然后查表或者根据课本给出的图确 定计算参数 初步计算得到齿轮传动机齿轮主要尺寸 3 对计算结果进行校核计算 若不合格回到第二步修改相关数据直到符合各种 验算条件 4 设计齿轮的结构 5 画出大齿轮结构图 这次设计在老师的指导下我开始用excel 工作表来处理数据 这样在校核验算时 如果需要修改数据比以前要方便得多 这次设计用到的数据很多 很多地方需要查表 查图 不仅锻炼了我对数据的处理能力 更考验了我的耐心 我更加认识到要学好机 械设计就必须有严谨 认真的态度和 足够的耐心 机械设计课程设计 9 参参考考文文献