课程设计齿轮终板

1、 Harbin Institute of Technology大作业设计说明书课程名称： 机械原理 设计题目： 齿轮传动设计 院 系： 能源学院 班 级： 1002105 设 计 者： 李威 学 号： 1100200319 指导教师： 丁刚 设计时间： 2012.6 哈尔滨工业大学 齿轮传动设计1.设计题目1.1机构运动简图如图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。根据表中的传动系统原始参数设计该传动系统。1.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 1.2机械

2、传动系统原始参数序号电机转速（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114501217232.54243432.传动比的分配计算电动机转速n=1450r/min，输出转速no1=12 r/min，no2=17 r/min，no3=23r/min，带传动的最大传动比=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比=4，定轴齿轮传动的最大传动比=4。根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮三部分实现。设带传动得传动比为，滑移齿轮的传动比为，和

3、，定轴齿轮传动的传动比为，则总传动比 = ， =，= 令=4 = =2.5 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 =12.08 =2.82， =2.08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 = 2.29 =43.滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 为满足滑移齿轮变速传动中齿轮齿数的几点要求， =4， ,=2.82， =2.08； 令齿轮7和齿轮8采用高度变位啮合， ，故可得中心距a=(19+54)*2/2=73mm； 齿轮9和10采用角度变位啮合，为保证中心距相同，中心距变动量为73-（14+57）*2/2=2mm,则中心距变动系数y=2/2=1；由中心距得，齿轮5和

4、齿轮6采用标准啮合。计算啮合角： 由于7.8采用高度变位啮合，故啮合角1 =20°； 9，10采用角度变位啮合，2=arcos(71/73*cos)=23.94°； 5,6采用角度变位啮合，3=20°。 计算总变位系数： x1=x2=0, x3=(inv-inv)*(14+57)/2tan=0.99。 分配变位系数;X5 = x6 = 0 ，x7 =0.31 ，x8 = -0.31 ，x9=0.53 ，x10= 0.99-0.53=0.46。 3.1滑移齿轮5和齿轮6表1 圆柱齿轮5和6的几何尺寸表序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮5z52449齿轮6z62

5、模数m23压力角 20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c* 0.256标准中心距a737实际中心距a738啮合角 20°9变位系数齿轮5x500齿轮6x610齿顶高齿轮5ha5ha5=ha6= ha* m=2齿轮6ha611齿根高齿轮5hf5hf5=hf6=m*(ha*+c*)=2.5齿轮6hf612分度圆直径齿轮5d5d5=m*z5=48d6=m*z6=98齿轮6d613齿顶圆直径齿轮5da5da5=d5+2*ha5=52da6=d6+2*ha6=102齿轮6da614齿根圆直径齿轮5df5df5=d5-2*hf5=43df6=d6-2*hf6=93齿轮6df615齿顶圆

6、压力角齿轮5a5a5=arccos(d5*cos/da5)=29.84°a6=arccos(d6*cos/da6)=25.47°齿轮6a616重合度z5*(tana5-tan)+z6*(tana6- tan)/2=1.683.2滑移齿轮7和齿轮8表2 圆柱齿轮7和8的几何尺寸表 序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮7z71954齿轮8z82模数m23压力角 20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c* 0.256标准中心距a737实际中心距a738啮合角 20°9变位系数齿轮7x70.31-0.31齿轮8x810齿顶高齿轮7ha7ha7=（ha*+x7）

7、*m=2.62ha8=（ha*+x8）*m=1.38齿轮8ha811齿根高齿轮7hf7hf7=( ha*+c*-x7)*m=1.88hf8=( ha*+c*-x8)*m=3.12齿轮8hf812分度圆直径齿轮7d7d7=m*z7=38d8=m*z8=108齿轮8d813齿顶圆直径齿轮7da7da7=d7+2*ha7=43.24da8=d8+2*ha8=110.76齿轮8da814齿根圆直径齿轮7df7df7=d7-2*hf7=34.24df8=d8-2*hf8=101.76齿轮8df815齿顶圆压力角齿轮7a7a7=arccos(d7*cos/da7)=34.32°a8=arccos

8、(d8*cos/da8)=23.61°齿轮8a816重合度z7*(tana7-tan)+z8*(tana8- tan)/2=1.593.3滑移齿轮9和齿轮10 表3 圆柱齿轮9和10的几何尺寸序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮9z91457齿轮10z102模数m23压力角 20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c* 0.256标准中心距a717实际中心距a738啮合角 23.94 °9变位系数齿轮9x90.530.46齿轮10x1010齿顶高齿轮9ha9ha9=（ha*+x9- x3+y）*m=3.08ha10=（ha*+x10- x3+y）*m=2.94齿轮

9、10ha1011齿根高齿轮9hf9hf9=( ha*+c*-x9)*m=1.44hf10=( ha*+c*-x10)*m=1.58齿轮10hf1012分度圆直径齿轮9d9d9=m*z9=28d10=m*z10=114齿轮10d1013齿顶圆直径齿轮9da9da9=d9+2*ha9=34.16da10=d10+2*ha10=119.88齿轮10da1014齿根圆直径齿轮9df9df9=d9-2*hf9=25.12df10=d10-2*hf10=110.84齿轮10df1015齿顶圆压力角齿轮9a9a9=arccos(d9*cos/da9)=39.62°a10=arccos(d10*co

10、s/da10)=26.67°齿轮10a1016重合度z9*(tana9-tan)+z10*(tana10- tan)/2=1.394.定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 id=(if)1/3=2.29, 不妨将三对定轴齿轮的齿数设为相同，对于圆柱齿轮，z11=z13=18，z12=z14=41，采用角度变位。则啮合角=arcinv(inv+2* x/(18+41)tan)=26.13°中心距92.63mm中心距取整92mm,则重新计算其啮合角为25.319°，重新计算总变位系数x =1。3856, x1=0.62, x2=0.7656。y=1.166

11、7，=0.2189。由此即可得出齿轮11和12，13和14的几何尺寸，由于两对圆柱齿轮尺寸相同，故只列出齿轮11和12的几何尺寸。4.1圆柱齿轮11与齿轮12 (齿轮13与14和齿轮11与12对应相同)表4 圆柱齿轮11和12的几何尺寸序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮11z111841齿轮12z122模数m33压力角 20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c* 0.256标准中心距a88.57实际中心距a928啮合角25.3199变位系数齿轮11x110.620.7656齿轮12x1210齿顶高齿轮11ha11ha11=（ha*+x11- x+y）*m=4.2033ha12=（

12、ha*+x12- x+y）*m=4.6401齿轮12ha1211齿根高齿轮11hf11hf11=( ha*+c*-x11)*m=1.89hf12=( ha*+c*-x12)*m=1.4532齿轮12hf1212分度圆直径齿轮11d11d11=m*z11=54d12=m*z12=123齿轮12d1213齿顶圆直径齿轮11da11da11=d11+2*ha11=62.4066da12=d12+2*ha12=132.2802齿轮12da1214齿根圆直径齿轮11df11df11=d11-2*hf11=50.22df12=d12-2*hf12=120.10齿轮12df1215齿顶圆压力角齿轮11a11

13、a11=arccos(d11*cos/da11)=35.60°a12=arccos(d12*cos/da12)=31.44°齿轮12a1216重合度z11(tana11-tan)+z12(tana12- tan)/2=1.5984.2圆锥齿轮15与16 表5 标准圆锥齿轮15和16的几何尺寸序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮15z15z15=18z16=41齿轮16z162模数m33压力角 20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.26分度圆锥角齿轮151515=arctan(z15/z16)=23.70°16=90°-15=66.30

14、°齿轮16167分度圆直径齿轮15d15d15=m*z15=54d16=m*z16=123齿轮16d168锥距RR=0.5*m*(z152+z162)1/2=67.169齿顶高齿轮15ha15ha15= h16 =m*ha*=3齿轮16ha1610齿根高齿轮15hf15hf15= hf16=m*(ha*+c*)=3.6齿轮16hf1611齿顶圆直径齿轮15da15da15=d15+2*ha15*cos15=59.49da16=d16+2*ha16*cos16=125.41齿轮16da1612齿根圆直径齿轮15df15df15=d15-2*hf15*cos15=47.40df16=d16-2*hf16*cos16=120.11齿轮16df1613当量齿数齿轮15zv15zv15=z15/cos15=19.66zv16=z16/cos16=102.00齿轮16zv1614当量齿轮齿顶圆压力角齿轮15va15va15=arccos(d15*cos/da15)=31.46°va16=arccos(d16*cos/da16)=22.83°齿轮16va