哈工大机械设计大作业齿轮传动完美版

1、Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书大作业名称： 机械设计大作业 设计题目： 齿轮传动设计 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 2014.10.25 哈尔滨工业大学目录一、大作业任务书11.1 设计题目:带式运输机中的齿轮传动设计11.2 传动方案如下图所示:11.3 原始数据如下：1二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级2三、初步计算传动主要尺寸23.1 载荷系数的确定23.2 小齿轮传递的转矩的计算33.3 齿宽系数的确定33.4 齿数的初步确定33.5 齿形系数的确定应力修正系数43.6 重合度系数的确定43.7 许用弯曲

2、应力的确定43.8 初算模数5四、计算传动尺寸64.1 计算载荷系数64.2 修正64.3 计算传动尺寸6五、计算齿轮传动其他尺寸7六、大齿轮结构设计86.1 齿轮结构型式的确定86.2 轮毂孔径的确定86.3 齿轮结构尺寸的确定9七、参考文献11哈尔滨工业大学机械设计大作业 齿轮传动设计一、大作业任务书1.1 设计题目:带式运输机中的齿轮传动设计1.2 传动方案如下图所示:图11.3 原始数据如下：表1方案电动机工作功率Pd/kW电动机满载转速nm/(r/min)工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境5.1.42.2940802.11605年2班

3、室内清洁二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级考虑到带式输送机为一般机械，故小齿轮选用40Cr，大齿轮选用45#钢，采用软齿面。由参考文献1表6.2查得：小齿轮调质表面淬火处理，齿面硬度为4855HRC，平均硬度51.5HRC；大齿轮调质处理，齿面硬度217255HBW，平均硬度236HBW。大、小齿轮齿面平均硬度差在3050HBW范围内。大、小齿轮均选用8级精度设计。三、初步计算传动主要尺寸因为齿轮采用软齿面开式传动，齿面磨损是其主要失效形式，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：齿轮工作系数；作用于小齿轮的转矩,；齿形系数应力修正系数；重合

4、度系数； 齿宽系数；小齿轮齿数；许用齿根弯曲应力, 。3.1 载荷系数的确定由于值未知，不能确定，初选。3.2 小齿轮传递的转矩的计算式中带轮的传动效率对滚动轴承的传递的功率由参考文献2可知，取，代入上式，可得：故3.3 齿宽系数的确定由参考文献1表6.6，选取齿宽系数。3.4 齿数的初步确定为了避免根切，选小齿轮，设计要求中齿轮传动比，故圆整后，取，此时，传动比误差 满足误差要求，故可用。3.5 齿形系数的确定应力修正系数由参考文献1图6.20查得齿形系数， 由参考文献1图6.21查得应力修正系数, , 3.6 重合度系数的确定对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度将代入可得：查参考文献1图6.

5、22得重合度系数3.7 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。寿命系数 安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重。所以，一般取由参考文献1图6.28弯曲疲劳极限应力小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算式中n1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）。取 且根据中华人民共和国劳动法年工作日为250天。 代入数值，分别有。由参考文献1图6.30 得，弯曲强度寿命系数YN1=YN2=1.0故弯曲应力根据参考文献1中式6.15可知：3.8 初算模数对于开式齿轮传动，

6、为考虑齿面磨损，要将上式计算出来的模数m后，增大10%15%，故四、计算传动尺寸4.1 计算载荷系数设计要求机器工作平稳，由参考文献1表6.3查得由参考文献1图6.7得动载荷系数由参考文献1图6.12得齿向载荷分布系数由参考文献1表6.4得齿间载荷分布系数，则值与初取的Kt= 1.3差距不大，故不须修正。4.2 修正 由参考文献1表6.1，圆整取第一系列标准模数为4mm。4.3 计算传动尺寸中心距已自然圆整。所以；对齿宽圆整，令，即；，令。五、计算齿轮传动其他尺寸对于小齿轮：分度圆直径；齿顶高；齿根高；齿顶圆直径；齿根圆直径；小齿轮齿宽；对于大齿轮：分度圆直径；齿顶高；齿根高；齿顶圆直径；齿根

7、圆直径；大齿轮齿宽。六、大齿轮结构设计6.1 齿轮结构型式的确定齿顶圆直径由于200 mmda2500 mm，为了减少质量和节约材料，采用锻造腹板式结构。为降低成本、提高效率、适于批量生产，采用模锻的加工方法，起模斜度为。6.2 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：轴的直径，mm；轴剖面中最大扭转剪应力，MPa；轴传递的功率，kW；轴的转速，；许用扭转剪应力，MPa;由许用扭转剪应力确定的系数。根据参考文献1表9.4查得，取，根据参考文献2由表9.1可知8级精度的一般齿轮传动效率，则所以轴和大齿轮连接时用键连接，轴和联轴器连接时用键连接，即轴颈上有2个键槽，应将轴径增大10%，即根据参考文献2由表9.3可知，按圆整，取。根据参考文献2由表11.27可知，键的公称尺寸，采用一般键连接，则轮毂上键槽的尺寸，。6.3 齿轮结构尺寸的确定图2根据参考文献1由图6.45可知