哈工大机械原理大作业齿轮传动设计Word文档下载推荐.docx
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根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为
i1=
=1450÷
12=120.833
i2=
17=85.294
i3=
23=63.043
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id,滑移齿轮的传动比为ih1、ih2和ih3,定轴齿轮传动的传动比为if,则总传动比
i1=id*ih1*if
i2=id*ih2*if
i3=id*ih3*if
令=ih1=ihmax=4
则可得:
定轴齿轮传动部分的传动比为if=i1/(id*ih1)=120.833/(2.5*4)=12.083
滑移齿轮传动的传动比ih2=i2/(id*if)=85.294/(2.5*12.083)=2.824
Ih3=i3/(id*if)=63.043/(2.5*12.083)=2.087
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
iv*iv*iv=if=12.083,iv=2.295
3.计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸
根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮。
由计算结果:
ih1=z6/z5=4
ih2=z8/z7=2.824
ih3=z10/z9=2.087
其齿数:
z5=11,z6=47,z7=15,z8=43,z9=19,z10=39;
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α=20°
,模数m=2。
(1)齿轮5、齿轮6
z5=11,z6=47,角度变位正传动。
为了尽量提高齿轮的接触强度,在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑,根据z∑=z5+z6=11+47=58线与上边界交点,x∑=1.6。
再求出啮合角α'
,
invα'
=invα+
tanα
解得:
α'
=20.856°
中心距a'
=0.5m(z5+z6)
=58.32mm,
根据x∑=1.7和u=z6/z5=47/12=3.917>
3,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数,得x5=0.62,x6=1.08。
中心距变位系数y=(a'
-a)/m=0.16
齿高变动系数Δy=x∑-y=1.54
(2)齿轮7、齿轮8
z7=15,z8=43,此时已知条件为a'
=58.32mm,
a=0.5m(z7+z8)=58mm, α'
=arccos(
cosα)= 20.847°
总变位系数x∑=
(invα'
-invα)=0.16,
根据x∑=0.16和u=z8/z7=2.867,2.2<
u<
3.0,按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数,得x7=0.16,x8=0。
齿高变动系数Δy=x∑-y=0
(3)齿轮9、齿轮10
z9=19,z10=39,此时已知条件为a'
a=0.5m(z9+z10)=58mm, α’=arccos(
cosα)=20.847°
根据x∑=0.16和u=z10/z9=2.053,1.6<
2.2,按选择变位系数线图左部斜线③分配变位系数,得x9=0.28,x10=-0.12。
4.计算定轴齿轮传动中每对齿轮的基本几何尺寸。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮。
iv=2.295
=
=17,
=41。
,模数m=3。
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮
=41,齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数c*=0.2,分度圆压力角α=20°
(1)齿轮11、齿轮12
z11=17,z12=41,角度变位正传动。
为了尽量提高齿轮的接触强度,在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑,根据z∑=z11+z12=17+41=58线与上边界交点,x∑=1.6。
中心距a'
=0.5m(z11+z12)
=88mm,
根据x∑=1.6和u=z12/z11=41/17=2.412,2.2<
3.0,按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数,得x11=0.67,x12=0.93。
-a)/m=0.333
齿高变动系数Δy=x∑-y=1.267
(2)齿轮13、齿轮14
z13=17,z14=41,此时已知条件为a'
=88mm,
a=0.5m(z13+z14)=87mm,α'
cosα)=21.718°
-invα)=0.35,
根据x∑=0.35和u=z8/z7=2.412,2.2<
3.0,按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数,得x13=0.25,x14=-0.10。
齿高变动系数Δy=x∑-y=0.017
(3)齿轮15、齿轮16
z15=17,z16=41,α=20°
a=0.5m(z15+z16)=87mm
分度圆锥角δ15=arccot(z16/z15)=22.52°
δ16=90°
-δ15=67.48°
5.每对齿轮的几何尺寸及重合度。
表1滑移圆柱齿轮5、齿轮6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5
11
齿轮6
47
模数
m
压力角
齿顶高系数
5
顶隙系数
0.25
6
标准中心距
a
a=
m(z5+z6)=58
7
实际中心距
a'
58.32
8
啮合角
20.856°
9
变位系数
0.52
1.08
10
齿顶高
ha5=m(ha*+x5-Δy)=0.16
ha6=m(ha*+x6-Δy)=1.08
齿根高
hf5=m(ha*+c*-x5)=1.26
hf6=m(ha*+c*-x6)=0.34
分度圆直径
d5=mz5=22
d6=mz6=94
13
齿顶圆直径
da5=d5+2ha5=22.32
da6=d6+2ha6=96.16
14
齿根圆直径
df5=d5-2hf5=19.48
df6=d6-2hf6=93.32
15
齿顶圆压力角
αa5=arccos(db5/da5)=22.15°
αa6=arccos(db6/da6)=23.28°
16
重合度
εα=
[z5(tanαa5-tanα'
)+
z6(tanαa6-tanα'
)]=0.57
表2滑移圆柱齿轮7、齿轮8几何尺寸表
齿轮7
z7
齿轮8
z8
43
m(z7+z8)=58
20.847°
x7
0.16
x8
ha7
ha7=m(ha*+x7-Δy)=2.32
ha8
ha8=m(ha*+x8-Δy)=2
hf7
hf7=m(ha*+c*-x7)=2.18
hf8
hf8=m(ha*+c*-x8)=2.5
d7
d7=mz7=30
d8
d8=mz8=86
da7
da7=d7+2ha7=34.64
da8
da8=d8+2ha8=90
df7
df7=d7-2hf7=25.64
df8
df8=d8-2hf8=81
αa7
αa7=arccos(db7/da7)=35.53°
αa8
αa8=arccos(db8/da8)=26.11°
[z7(tanαa7-tanα'
z8(tanαa8-tanα'
)]=1.699
表3滑移圆柱齿轮9、齿轮10几何尺寸表
齿轮9
z9
19
齿轮10
z10
39
m(z9+z10)=58
x9
0.28
x10
-0.12
ha9
ha9=m(ha*+x9-Δy)=2.56
ha10
ha10=m(ha*+x10-Δy)=1.76
hf9
hf9=m(ha*+c*-x9)=1.94
hf10
hf10=m(ha*+c*-x10)=2.74
d9
d9=mz9=38
d10
d10=mz10=78
da9
da9=d9+2ha9=43.12
da10
da10=d10+2ha10=81.52
df9
df9=d9-2hf9=34.12
df10
df10=d10-2hf10=72.52
αa9
αa9=arccos(db9/da9)=34.09°
αa10
αa10=arccos(db10/da10)=25.96°
[z9(tanαa9-tanα'
z10(tanαa10-tanα'
)]=1.709
表4定轴圆柱齿轮11、齿轮12几何尺寸表
齿轮11
z11
齿轮12
z12
41
m(z11+z12)=87
88
x11
0.67
x12
0.93
ha11
ha11=m(ha*+x11-Δy)=1.209
ha12
ha12=m(ha*+x12-Δy)=1.989
hf11
hf11=m(ha*+c*-x11)=1.74
hf12
hf12=m(ha*+c*-x12)=0.96
d11
d11=mz11=51
d12
d12=mz12=123
da11
da11=d11+2ha11=53.418
da12
da12=d12+2ha12=126.978
df11
df11=d11-2hf11=47.52
df12
df12=d12-2hf12=121.08
αa11
αa11=arccos(db11/da11)=26.599°
αa12
αa12=arccos(db12/da12)=24.460°
[z11(tanαa11-tanα'
)
+z12(tanαa12-tanα'
)]=0.806
表5定轴圆柱齿轮13、齿轮14几何尺寸表
齿轮13
z13
齿轮14
z14
m(z13+z14)=87
21.718°
x13
x14
0.10
ha13
ha13=m(ha*+x13-Δy)=3.699
ha14
ha14=m(ha*+x14-Δy)=3.249
hf13
hf13=m(ha*+c*-x13)=3
hf14
hf14=m(ha*+c*-x14)=3.45
d13
d13=mz13=51
d14
d14=mz14=123
da13
da13=d13+2ha13=53.418
da14
da14=d14+2ha14=126.978
df13
df13=d13-2hf13=47.52
df14
df14=d14-2hf14=121.08
αa13
αa13=arccos(db13/da13)=26.599°
αa14
αa14=arccos(db14/da14)=24.460°
[z13(tanαa13-tanα'
+z14(tanαa14-tanα'
表6定轴圆锥齿轮15、齿轮16几何尺寸表
项目
齿数
齿轮15
z15
齿轮16
z16
20°
0.2
分度圆锥角
δ15
22.52°
δ16
67.48°
d15
51
d16
123
锥距
R
66.39
ha15
ha16
hf15
3.75
hf16
da15
da15=d15+2ha15cosδ15=56.54
da16
da16=d16+2ha16cosδ16=125.30
df15
df15=d15-2hf15cosδ15=44.07
df16
df16=d16-2hf16cosδ16=120.13
当量齿轮齿数
zv15
zv15=z15/cosδ15=18.40
zv16
zv16=z16/cosδ16=107.05
当量齿轮分度圆锥角
δv15
δv15=arccot(zv16/zv15)=9.75°
δv16
δv16=90°
-δv15=80.25°
当量齿轮分度圆正直径
dv15
55.2
dv16
321.15
当量齿轮齿顶圆直径
dva15
dav15=dv15+2ha15cosδv15=61.11
dva16
dav16=dv16+2ha16cosδv16=322.16
当量齿轮齿顶圆压力角
αva15=arccos(dbv15/dav15)=31.92°
αva16=arccos(dbv16/dav16)=20.49°
18
[zv15(tanαva15-
tanα)+zv16(tanαva16-tanα)]
=0.924
7.实际设计参数
电机转速(r/min)
输出轴转速(r/min)
带传动传动比
最大传动比
模
数
齿轮传动比
对应齿轮
5、6
7、8
9、10
11、12
13、14
15、16
9.68
14.42
20.14
2.295
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