哈工大机械原理大作业齿轮18

1、机械原理大作业三课程名称： 机械原理 设计题目： 齿轮传动系统设计-18 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 2015.6.19 哈尔滨工业大学齿轮传动系统设计说明书1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数题号电机转速（r/min）输出轴转速（r/min）带传动最大传动比滑移齿轮传动定轴齿轮传动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187452731372.54243432、传动比的分配计算电动机转速n=745r/min，输出转速n1=27 r/min，n2=31 r/min，n3=37 r/mi

2、n，带传动的最大传动比ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ivmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比idmax=4。根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为i1=nn1=745/27=27.593；i2=nn2=745/31=24.032； i3=nn3 =745/27=20.135传动系统的总传动比由带传动、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ip=2，滑移齿轮的传动比为iv1、iv2和iv3，定轴齿轮传动中圆柱齿轮和锥齿轮的总传动比为if，设单个圆柱齿轮或锥齿轮的传动比相同都为id，则总传动比i1=ipiv1if ; i2=ipiv2if ; i3=ipi

3、v3if ;令iv3=3.5则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if = i3ip×iv = 27.5932×3.5=3.942 滑移齿轮传动的传动比 iv1=i1ip×if = 20.1352×3.942=2.554iv2=i2ip×if = 24.0322×3.942=3.048定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为id=3if=33.942=1.580 idmax=4i1i2i3iv1iv2iv3ipifid27.59324.03220.1352.5543.0483.523.9421.580表格 1 传动比的分配3、齿

4、轮齿数的确定3.1 滑移齿轮传动齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求和3对滑移齿轮的实际中心距相同的要求，可选择齿轮5、6为标准齿轮，7、8、9和10为角度变位齿轮，经过计算，设计齿数如下：z5=23，z6= 59，z7= 20，z8= 61，z9=18，z10=63；按照正常标准，设计它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角=20°。对5，6齿轮设计为标准齿轮，7-10设计为角度变位齿轮。因此，设计出实际中心距为a=m（z9+z10）2=82mm。设计9，10齿轮，计算压力角为，总变位系数x=z1+z22tan×(inv'

5、;-inv)=1.045。根据值和u=z6z5 >3，按选择变位系数线图左部斜线分配变位系数。得x5=0.46，故x6=0.585。 设计7，8齿轮，计算压力角为，总变位系数x=z1+z22tan×(inv'-inv)=1.045。根据值和u=z6z5 >3，按选择变位系数线图左部斜线分配变位系数。同样得x5=0.46，x6=0.585。Z5Z6Z7Z8Z9Z10235920611863表格 2 滑移齿轮传动齿数的确定选择变位系数线图如下：3.2 定轴齿轮传动齿数的确定根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可选择齿轮11、12、13和14为标准齿轮，按照传动

6、比设计得到齿数如下：z11=z13=19，z12=z14=30。它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角=20°,实际中心距a=49mm。圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮，按照传动比设计得到z15=19，z16=30，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角=20°（等于啮合角）。Z11Z12Z13Z14Z15Z16193019301930表格 3 定轴齿轮传动齿数的确定4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算4.1滑移齿轮5和齿轮6序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮5z523齿轮6z6592模数m23压力

7、角20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距a = ()/2=82mm7实际中心距82mm8啮合角9变位系数齿轮50齿轮6010齿顶高齿轮52.000mm齿轮62.000mm11齿根高齿轮52.500mm齿轮62.500mm12分度圆直径齿轮546.000mm齿轮6118.000mm13齿顶圆直径齿轮550.000mm齿轮6122.000mm14齿根圆直径齿轮541.000mm齿轮6113.000mm15齿顶圆压力角齿轮530.172°齿轮624.649°16重合度 /2=1.207表格 4 滑移齿轮5和6齿轮传动参数表4.2滑移齿轮7和齿轮8序

8、号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮720齿轮8612模数23压力角20°4齿顶高系数15顶隙系数0.256标准中心距a=m (z7+z8)/2=81mm7实际中心距82mm8啮合角9中心距变动系数=0.510总变位系数=1.04511齿高变动系数yy = x- y =0.54512变位系数齿轮70.46齿轮80.58513齿顶高齿轮71.830mm齿轮82.080mm14齿根高齿轮71.580mm齿轮81.330mm15分度圆直径齿轮740.000mm齿轮8122.000mm16齿顶圆直径齿轮743.660mm齿轮8126.160mm17齿根圆直径齿轮736.840mm齿轮811

9、9.340mm18齿顶圆压力角齿轮730.580°齿轮824.672°19重合度 /2=1.174表格 5 滑移齿轮7和8齿轮传动参数表4.3滑移齿轮9和齿轮10序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮918齿轮10632模数23压力角20°4齿顶高系数15顶隙系数0.256标准中心距a=m (z9+z10)/2=81mm7实际中心距82mm8啮合角9中心距变动系数yy=a'-am=0.510总变位系数xx=z9+z102tan×(inv'-inv)=1.04511齿高变动系数yy = x- y =0.54512变位系数齿轮90.46齿轮

10、100.58513齿顶高齿轮91.830mm齿轮102.080mm14齿根高齿轮91.580mm齿轮101.330mm15分度圆直径齿轮936.000mm齿轮10126.000mm16齿顶圆直径齿轮939.660mm齿轮10130.160mm17齿根圆直径齿轮932.840mm齿轮10123.340mm18齿顶圆压力角齿轮931.463°齿轮1024.542°19重合度 /2=1.165表格 6 滑移齿轮9和10齿轮传动参数表5、 定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算5.1圆柱齿轮11与齿轮12 (齿轮13与14和齿轮11与12对应相同)序号项目代号计算公式及计

11、算结果1齿数齿轮11、齿轮13、19齿轮12、齿轮14、302模数33压力角20°4齿顶高系数15顶隙系数0.256标准中心距a = m()/2=73.500mm7实际中心距73.500mm8啮合角'=20º9变位系数齿轮11、齿轮130齿轮12、齿轮14、010齿顶高齿轮11、齿轮133.000mm齿轮12、齿轮14、3.000mm11齿根高齿轮11、齿轮133.750mm齿轮12、齿轮143.750mm12分度圆直径齿轮11、齿轮1357mm齿轮12、齿轮14、90mm13齿顶圆齿轮11、齿轮1363mm直径齿轮12、齿轮1496mm14齿根圆直径齿轮11、齿轮

12、1349.5mm齿轮12、齿轮14、82.5mm15齿顶圆压力角齿轮11、齿轮13a11=arccosd11cosda11=31.767°齿轮12、齿轮14、a12=arccosd12cosda12=28.241°16重合度=z11tana11-tan+z12tana12-tan /2=1.499表格 7 圆柱齿轮11-14齿轮传动参数表5.2圆锥齿轮15与16序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮15z1519齿轮16z16302模数m33压力角20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256分度圆锥角齿轮151515=arccot(z16/z15)=32.

13、347°齿轮161616=90°-15=57.653°7分度圆直径齿轮15d15d15=mz15=57.000mm齿轮16d16d16=mz16=90.000mm8锥距RR=12d152+d162=53.266mm9齿顶高齿轮15ha15ha15=mha*=3.000mm齿轮16ha16ha16=mha*=3.000mm10齿根高齿轮15hf15hf15=mha*+c*=3.750mm齿轮16hf16hf16=mha*+c*=3.750mm11齿顶圆直径齿轮15da15da15=d15+2ha15cos15=62.069mm齿轮16da16da16=d16+2ha

14、16cos16=93.210mm12齿根圆直径齿轮15df15df15=d15-2hf15cos15=50.664mm齿轮16df16df16=d16-2hf16cos16=86.790mm13当量齿数齿轮15z15z15=z15cos15=22.490齿轮16z16z16=z16cos16=56.07014当量齿轮齿顶圆压力角齿轮15a15a15=arccosmz15cosmz15+2ha15=30.350°齿轮16a16a16=arccosmz16cosmz16+2ha16=24.861°15重合度=z15tana15-tan+z16tana16-tan /2=1.145表格 8 圆锥齿轮11