哈工大机械原理大作业3-齿轮第27题

1、Harbin Institute of Technology机械原理大作业设计说明书（论文）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： 1002101班 设 计 者： 学 号： 指导教师： 赵永强 设计时间：2012年6月10日-6月24日 哈尔滨工业大学1. 设计题目 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输出三种不同转速。原则一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。 机械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

2、齿轮最大传动比模数一对齿轮最大传动比模数277453640452.54243432. 传动比的分配计算总传动比为 定轴齿轮每对齿轮的传动比3. 滑移齿轮传动参数的设计为满足滑移齿轮变速传动系统中齿轮齿数的几点要求，iv1 = z10/z9 = 4, iv2 = z8/z7 = 3.6, iv3 = z6/z5 = 3.2。由于齿轮在传递动力室要求传动的平稳性和啮合精度，因此一般情况下最小齿数不能小于12,对于传动齿轮的小齿轮，齿数选择17到20之间比较好。由此可大致让齿轮5和6采用标准齿轮啮合，=20°，z5=18, z6=57;齿轮7和8采用高度变位啮合，故啮合角 =20°

3、;,z7=16, z8=59; 齿轮9和10采用角度变位啮合，2=arcos(71/73*cos)=17.78°,z9=15, z10=61。由以上设计参数即可得到齿轮5和6，7和8，9和10的几何尺寸，见下表。表1 滑移齿轮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5z51857齿轮6z62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a7实际中心距a758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*(

4、ha*+c*)=2.5齿轮6hf612分度圆直径齿轮5d5d5=m*z5=36d6=m*z6=114齿轮6d613齿顶圆直径齿轮5da5da5=d5+2*ha5=40da6=d6+2*ha6=118齿轮6da614齿根圆直径齿轮5df5df5=d5-2*hf5=31df6=d6-2*hf6=113齿轮6df615齿顶圆压力角齿轮5a5a5=arccos(d5*cos/da5)=32.25°a6=arccos(d6*cos/da6)=24.79°齿轮6a616重合度z5*(tana5-tan)+z6*(tana6- tan)/2=1.648表2 滑移齿轮7和8的几何尺寸表 序

5、号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮7z71659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a757实际中心距a758啮合角 20°9变位系数齿轮7x70.062-0.062齿轮8x810齿顶高齿轮7ha7ha7=（ha*+x7）*m=2.124ha8=（ha*+x8）*m=1.876齿轮8ha811齿根高齿轮7hf7hf7=( ha*+c*-x7)*m=2.376hf8=( ha*+c*-x8)*m=2.624齿轮8hf812分度圆直径齿轮7d7d7=m*z7=32d8=m*z8=118齿轮8d813齿顶圆直径齿轮7da

6、7da7=d7+2*ha7=36.248da8=d8+2*ha8=121.752齿轮8da814齿根圆直径齿轮7df7df7=d7-2*hf7=28.848df8=d8-2*hf8=112.756齿轮8df815齿顶圆压力角齿轮7a7a7=arccos(d7*cos/da7)=33.95°a8=arccos(d8*cos/da8)=24.39°齿轮8a816重合度z7*(tana7-tan)+z8*(tana8- tan)/2=1.629表3 滑移齿轮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9z91561齿轮10z102模数m23压力角 20°4

7、齿顶高系数ha*15顶隙系数c* 0.256标准中心距a767实际中心距a758啮合角 17.78 °9变位系数齿轮9x90.2180.686齿轮10x1010齿顶高齿轮9ha9ha9=（ha*+x9- x3+y）*m=2.372ha10=（ha*+x10- x3+y）*m=0.564齿轮10ha1011齿根高齿轮9hf9hf9=( ha*+c*-x9)*m=2.064hf10=( ha*+c*-x10)*m=3.872齿轮10hf1012分度圆直径齿轮9d9d9=m*z9=30d10=m*z10=122齿轮10d1013齿顶圆直径齿轮9da9da9=d9+2*ha9=34.744d

8、a10=d10+2*ha10=123.128齿轮10da1014齿根圆直径齿轮9df9df9=d9-2*hf9=25.872df10=d10-2*hf10=114.256齿轮10df1015齿顶圆压力角齿轮9a9a9=arccos(d9*cos/da9)=35.768°a10=arccos(d10*cos/da10)=21.396°齿轮10a1016重合度z9*(tana9-tan)+z10*(tana10- tan)/2=1.6464. 定轴齿轮传动参数的设计id=(if)1/3=1.2743, 不妨将三对定轴齿轮的齿数设为相同，对于圆柱齿轮，z11=z13=19，z12

9、=z14=24，采用角度变位。实际中心距71mm，齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数c* =0.25，分度圆压力角=20°；由此即可得出齿轮11和12，13和14的几何尺寸。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11z111924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a64.57实际中心距a658啮合角21.17°9变位系数齿轮11x110.0860.091齿轮12x1210齿顶高齿轮11ha11ha11=（ha*+x11- x+y）*m=3.228ha12=（ha*+x

10、12- x+y）*m=3.243齿轮12ha1211齿根高齿轮11hf11hf11=( ha*+c*-x11)*m=3.492hf12=( ha*+c*-x12)*m=3.477齿轮12hf1212分度圆直径齿轮11d11d11=m*z11=57d12=m*z12=72齿轮12d1213齿顶圆直径齿轮11da11da11=d11+2*ha11=63.456da12=d12+2*ha12=78.486齿轮12da1214齿根圆直径齿轮11df11df11=d11-2*hf11=50.016df12=d12-2*hf12=65.046齿轮12df1215齿顶圆压力角齿轮11a11a11=arcco

11、s(d11*cos/da11)=32.426°a12=arccos(d12*cos/da12)=30.454°齿轮12a1216重合度z11(tana11-tan)+z12(tana12- tan)/2=1.517表5 圆柱齿轮13和14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13z131924齿轮14z142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a64.57实际中心距a658啮合角21.17°9变位系数齿轮13x130.0860.091齿轮14x1410齿顶高齿轮13ha13ha13=（ha*+x13

12、- x+y）*m=3.228ha14=（ha*+x14- x+y）*m=3.243齿轮14ha1413齿根高齿轮13hf13hf13=( ha*+c*-x13)*m=3.492hf14=( ha*+c*-x14)*m=3.477齿轮14hf1414分度圆直径齿轮13d13d13=m*z13=57d14=m*z14=72齿轮14d1413齿顶圆直径齿轮13da13da13=d13+2*ha13=63.456da14=d14+2*ha14=78.486齿轮14da1414齿根圆直径齿轮13df13df13=d13-2*hf13=50.016df14=d14-2*hf14=65.046齿轮14df1

13、415齿顶圆压力角齿轮13a13a13=arccos(d13*cos/da13)=32.426°a14=arccos(d14*cos/da14)=30.454°齿轮14a1416重合度z13(tana13-tan)+z14(tana14- tan)/2=1.517对于圆锥齿轮，z15=19, z16=24, 据此可计算标准圆锥齿轮的各几何尺寸，见下表。表6 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=19z16=24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1515

14、15=arccot(z16/z15)=38.367°16=90°-15=51.633°齿轮16167分度圆直径齿轮15d15d15=m*z15=57d16=m*z16=72齿轮16d168锥距RR=0.5*m*(z152+z162)1/2=45.9169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=61.704da16=d16+2*ha16*cos16=75.724齿轮16da1612齿根圆直径齿轮15df15df15=d15-2*hf15*cos15=51.355df16=d16-2*hf16*cos16=67.531齿轮16df1613当量齿数齿轮15zv15zv15=z15/cos15=24.233zv16=z16/cos16=38.666齿轮16zv1614当量齿轮齿顶圆压力角齿轮15va15va15=arccos(d15*cos/da15)=29.767°va16=arccos(d16*cos/da16)=26.686