哈工大机械设计大作业四齿轮传动——5.1.5.docx

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1、机微设计大作业题目：一轮设计院系：机电学院北级：姓名：学号：目录任务书1一、设计任务2二、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2L小齿轮传递的转矩7；22.载荷系数4确实定33.齿宽系数确实定34.齿数的初步确定35.齿形系数/和应力修正系数K6.重合度系数Y确实定37.许用弯曲应力确实定48.初算模数5四、计算传动尺寸5L计算载荷系数K52.修正m63.计算传动尺寸6五、大齿轮结构尺寸确实定66L齿轮结构型式确实定62.轮毅孔径确实定3齿轮结构尺寸确实定7六，参考文献8任务*题目：齿轮传动设计题号：设计原始数据：带式运输机的传动方案如下列图所示,机器工作平稳、单向回转

2、、成批生产。电动机工作功率为3kW,电动机满载转速为710r/min,工作机的转速为80rmin,第一级传动比2,轴承座中心高为17Onln1,最短工作年限为3年3班，工作环境为室内、清洁。方案电动机工作功率电动机满载转速工作机的转速第一级传动比轴承座中心高最短工作年限工作环境Pd=3kWnm=710r/minnw=80r/min(1=2H=170mm3年3班室内、清洁一、设计任务原始数据如下:有冲击，室外工作，有尘环境，机器成批生产案PdKW)%(r/min)%(min)轴承座中心高H(mm)最短工作年限L工作环境37108021703年3班室内、清洁二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级带

3、式输送机为一般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用锻造工艺，大小齿轮均选用45号钢，采用软齿面.由参考文献1表6.2查得：小齿轮调质处理，齿面硬度为217255HBS,平均硬度236HBS：大齿轮正火处理，齿面硬度162217HBS,平均硬度190HBS”大、小齿轮齿面平均硬度差为46HBS,在3050HBS范围内，选用8级精度。三、初步计算传动主要尺寸因为齿轮采用软齿面开式传动,轮传动的主要失效形式是齿面磨损,齿面不会发生疲劳点蚀,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匕一一齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力f的影响K-应力修正系数，用以

4、考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响。Z一一重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力系数-许用齿根弯曲应力1.小齿轮传递的转矩7；因为为代式运输机工作时间每天24小时，所以K=1.3Pm=PdK=2.3式中7一一带轮的传动效率%-对滚动轴承的传递的功率由参考文献2,表9.1取7=0.96,小=99,代入上式，得所以，2.载荷系数K,确实定由于U值未知，（不能确定，故可初选K,=1.11.8,这里初选K,=1.33.齿宽系数裔确实定由参考文献1表6.6,选取齿宽系数裔=Lo4.齿数的初步确定为了防止根切，选小齿

5、轮z=24,设计要求中齿轮传动比/=4.36!4.44,故Z2=ZiX/=874.44*24=106.6圆整后，取Z2=1O7,此时传动比误差5.齿形系数匕和应力修正系数Y,由参考文献1图6.20查得齿形系数丘I=2.75!2.68,Y,2=2.22!2.25由参考文献1图6.21查得应力修正系数KI=1.55!1.57,ys2=1.75!1.856.重合度系数Z确实定对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度式中弓、z齿数a=L88-3.2(-+-)把Z1=20,Z2=87,代入上式得根据图6.22,确定7.许用弯曲应力确实定式中bim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

6、轮双侧工作时图中时值乘以0.7SF一一乎安系数:与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重。所以，一般取SF=L25由参考文献1图6.29(f)、b)弯曲疲劳极限应力田询=150.7!230,5“=150.M!170由参考文献1表6.7,取平安系数S/=|25小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算式中n-齿轮转速，r/min:O齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数：1.a齿轮的工作寿命，h小时)代入数值，分别有由参考文献1图6.32得，弯曲强度寿命系数YVl=YV2=LO故方曲应力=184Mpa2=136Mpa所以工工=%=o.o3068初算模数对于开式齿轮传动，为考虑齿面磨损，要将上式计算出来的模数m

7、后，增大10%-15%,故四、计算传动尺寸1.计算载荷系数K设计要求机器工作平稳，由参考文献1表63查得KA=Lo由参考文献1图6.7得动载荷系数%=1.02由参考文献1图6.12得齿向载荷分布系数依=1.15由参考文献1表6.4得齿间载荷分布系数Ka=I.1,那么K值与初取的K,=1.3差距很小，不须修正2.修正m由参考文献2表6.1,圆整取第一系列标准模数33.计算传动尺寸士m勿(Zl+Z2)3X(24+107)._._U中心距爪幽J)=196.5附用22所以取b2=b=72bl=b+(510)=77-82取80五、大齿轮结构尺寸确实定1.齿轮结构型式确实定齿顶圆直径为了减少质量和节约材料

8、，采用锻造腹板式(模锻)结构。2轮毂孔径确实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d-轴的直径；r轴剖面中最大扭转剪应力，MPaiP轴传递的功率，kW：n轴的转速，r/min;r-许用扭转剪应力，MPa;C一一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C=上18106,取C=Il8,所以，本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%,即d35.6l+5)=37.34mm按照GB2822-2005的凡20系列圆整，取d=40mm。根据GB/T10962003,键的公称尺寸方x/z=12x8,轮毂上键槽的尺寸b=12mm,t=33mm!+0.2-03.齿

9、轮结构尺寸确实定图中，dk=40nvn；D分度=mz=107X3=321mmHa-SXl=SmmDa=321+3X2=327mmD2=da-1Om=327-30=297mm灰0.5(i+外=0.5(64+297)zfflz=180.5w,iD0=ISOmm;do0.25(aA)=0.25(29764)胸=58.25幽，取4=58mm；=(2.54)z?=7.512z三，取6=IOmm?C-(0.20.3)6=14,4、2L6三?，取C=18mm;=(1.21.5=4860侬,取/二50mm;r=O5c=9z三;参考文献：机械设计王黎钦宋宝玉主编高等教育出版社2机械设计课程设计宋宝玉主编高等教育出版社机械设计大作业指导书张锋宋宝玉主编高等教育出版社