哈工大机械设计大作业齿轮传动.docx

1、哈工大机械设计大作业齿轮传动Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书课程名称： 机械设计 设计题目： 齿轮传动设计 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 工业大学一、设计任务原始数据如下：有冲击，室工作，机器成批生产方案Pd（KW）轴承座中心高H（mm）最短工作年限L工作环境5.1.42.2940802.11605年2班室清洁二、传动装置的运动和动力参数设计1.选择电动机按照工作要求，工作条件以及已知参数，查阅参考文献2表14.1，选用型号为Y112M-6的封闭式异步电动机，其额定功率=2.2kW,满载转速n=

2、940r/min,电动机轴颈D=28mm,轴颈长L=60mm。2.计算传动装置的总传动比i并分配传动比 由已知数据知带式运输机为二级传动系统，且要求第一级V带传动的传动比=2.1,后根据实际带传动设计情况得实际传动比为。故第二级齿轮传动的传动比为。3.计算传动装置各轴的运动和动力参数（1）各轴的转速 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 (2) 各轴的输入功率根据参考文献2表9.1查得，V带传动、开式齿轮传动、齿轮联轴器和滚动轴承的传动效率概略值、和分别为0.96,0.94，0.99和0.98，则I轴 II轴 III轴 卷筒轴 (3) 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩I轴 II轴 III轴 卷筒轴

3、将上述计算结果汇总于下表，以备查用。轴号功率转矩转速传动比效率电动机轴 2.29401 1I轴2.294020.94II轴2.074705.8750.92III轴1.918010.97卷筒轴1.8580二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级带式输送机为一般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用模锻工艺，起模斜度为1:10。大小齿轮均选用45号钢，采用软齿面。由机械设计表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，属于3050HBS围，因此选用8级精度。三、初步

4、计算传动主要尺寸 因为齿轮采用软齿面开式传动，开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损，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 式中齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响应力修正系数，用以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。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.小齿轮传递的转矩式中 带轮的传动效率 对滚动轴承的传递的功率由机械设计课程设计表9.1得，取，代入上式，得所以2.载荷系数的确定选 = 1.43.齿宽系数的确定由机械设计表6

5、.6，选取齿宽系数4.齿数的初步确定初选小齿轮=21设计要求中齿轮传动比故圆整后，取此时传动比误差 5.齿形系数和应力修正系数由机械设计图6.20查得 齿形系数YF1=2.74，YF2=2.20由机械设计图6.21查得 应力修正系数Ys1=1.55，Ys2=1.836.重合度系数的确定对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度 式中 、齿数把= 21 ，= 119，代入上式得 根据经验公式，确定 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 安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果要严重一些。所以，一般取=1.25由机械设计图6

6、.29弯曲疲劳极限应力 ， 由机械设计表6.7，取安全系数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）代入数值，分别有 由机械设计图6.30 得，弯曲强度寿命系数故弯曲应力 所以 =0.03158.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，由机械设计表6.3查得 由机械设计图6.7得动载荷系数 由机械设计6.12得齿向载荷分布系数 由机械设计表6.4得齿间载荷分布系数 ，则 K值与初取的 =

7、1.4差距很小，不须修正2.修正m 由机械设计表6.1，圆整取第一系列标准模数m=2.53.计算传动尺寸中心距 所以 取 b2=b=52mm，b1=b2+(5-10)mm=57mm五、大齿轮结构尺寸的确定1.齿轮结构型式的确定齿顶圆直径 为节约材料，采用锻造腹板式结构。（模锻)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，按扭矩初算轴径， 式中 d轴的直径； 轴剖面中最大扭转剪应力，MPa； P轴传递的功率，kW； n轴的转速，r/min; 许用扭转剪应力，MPa; C由许用扭转剪应力确定的系数； 根据机械设计表9.2查得C=118106，取C=118，所以 本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即 按照GB2822-81的20系列圆整，取d=40mm 。根据GB/T10961990，键的公称尺寸，轮毂上键槽的尺寸b=12mm3.齿轮结构尺寸的确定图中 ， 取 取六 参考文献1 机械设计 铁鸣等主编 工业大学 20062 机械设计课程设计 王连明宋宝玉主编工业大学20053 机械原理 王知行 邓宗全主编 高等教育20064 画法几何及机械制图 金铃 玉光 利群主编 人民 2003