锥齿轮设计(09机电XXX).doc

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 专专 科科 毕毕 业业 论论 文文 锥齿轮设计锥齿轮设计 学院名称 学院名称 江苏大学继续教育学院江苏大学继续教育学院 专业班级 专业班级 机电一体化 专科 机电一体化 专科 学生姓名 学生姓名 XXX 指导教师姓名 指导教师姓名 XXX 指导教师职称 指导教师职称 2011 年年 05 月月 江江 苏苏 大大 学学 毕业设计任务书毕业设计任务书 课题名称 课题名称 锥齿轮设计锥齿轮设计 设计时间 设计时间 2011 年年 04 月月 30 日至日至 2011 年年 06 月月 04 日日 姓姓 名 名 XXX 学学 号 号 专业班级 专业班级 机电一体化 专科 机电一体化 专科 指导教师 指导教师 XXX 给定任务书日期 给定任务书日期 2011 年年 04 月月 30 日日 完成设计日期 完成设计日期 2011 年年 06 月月 04 日日 毕业论文 设计 任务的内容和要求 毕业论文 设计 任务的内容和要求 概述 设计锥齿轮 传递额定转矩概述 设计锥齿轮 传递额定转矩 T 570N 螺旋角螺旋角 m 5 5 传 传 动比动比 u 3 77 z1 13 由多级柴油机带动 齿轮材料由多级柴油机带动 齿轮材料 40Cr 齿面硬度齿面硬度 58 62HRC 齿宽系数齿宽系数 k 0 25 小齿轮轴悬臂支承 大齿轮小齿轮轴悬臂支承 大齿轮 轴双跨支承 轴双跨支承 任务要求 任务要求 一 一 设计内容设计内容 1 总体方案确定及可行性论证总体方案确定及可行性论证 2 CAD 绘制整体结构图纸绘制整体结构图纸 二 二 设计要求设计要求 1 设计计算 图纸 零件程序应符合国家标准设计计算 图纸 零件程序应符合国家标准 2 按时独立完成毕业设计任务按时独立完成毕业设计任务 锥齿轮设计锥齿轮设计 专业班级 机电一体化 专科 专业班级 机电一体化 专科 学生姓名 朱进学生姓名 朱进 杰杰 指导教师 马松龄指导教师 马松龄 职职 称 称 设计锥齿轮 传递额定转矩设计锥齿轮 传递额定转矩 T 570N 螺旋角螺旋角 m 5 5 传动 传动 比比 u 3 77 z1 13 由多级柴油机带动 齿轮材料由多级柴油机带动 齿轮材料 40Cr 齿面硬度齿面硬度 58 62HRC 齿宽系数齿宽系数 k 0 25 小齿轮轴悬臂支承 大齿轮小齿轮轴悬臂支承 大齿轮 轴双跨支承 轴双跨支承 1 初步设计 查表初步设计 查表 Zb 0 85 Z 1 735 KA 1 5 K 1 5 u 3 77 Hlim 1500 N mm e 1100 90 DH1 e Zb Z KAK T1 1 3 2 Hlim u sim 1100 0 85 1 735 1 5 1 5 572 2 150077 3 sim 1 3 86 88 2 选定齿数选定齿数 Z 和模数和模数 m 选选 Z1 13 则则 Z2 u Z1 49 01 取取 Z2 49 m DH1 Z1 86 88 13 6 6683 3 选变位系数 选变位系数 螺旋角螺旋角 5 5 接近零度曲齿锥齿轮 取接近零度曲齿锥齿轮 取 x1 0 8 x2 0 3 X x1 x2 0 8 0 3 1 1 切向变位系数 切向变位系数 X1 0 8 使小齿轮齿顶变尖 取使小齿轮齿顶变尖 取 xt1 0 2 根据保持标准齿全高根据保持标准齿全高 0 xt2 xt xt1 0 0312 0 2 0 1688 4 几何计算 几何计算 轴交角轴交角 90 齿数比齿数比 u u Z2 Z1 49 13 3 769 节锥角节锥角 1 arc tan 14 8667 COSU sin 2 90 14 8667 75 1333 分度圆大端端面模数分度圆大端端面模数 m m 6 6683 齿形角齿形角 0 20 齿顶高系数齿顶高系数 h 1 顶隙系数顶隙系数 c 0 2 齿宽齿宽 b R 4 R 3 50 径向变位系数径向变位系数 x1 0 8 x2 0 3 齿高变动系数齿高变动系数 0 平均当量齿轮平均当量齿轮 Zvm 0 5 2 1 coscos ZZ 102 266 节锥与分锥的比值节锥与分锥的比值 Ka X Zvm 1 1 01076 中点当量齿轮分度圆压力角中点当量齿轮分度圆压力角 m arc tan 0 cos m 20 085 中点当量齿轮齿合角中点当量齿轮齿合角 m arc cos cos m Ka 21 6913 切向变位系数之和切向变位系数之和 Xt 2Zvm inv m inv m 2X tan m 0 0312 切向变位系数切向变位系数 xt 按按 0 及补偿小齿轮尖顶 及补偿小齿轮尖顶 xt1 0 2 xt2 0 1688 分度圆直径分度圆直径 d1 mz1 86 688 d2 mz2 326 747 节锥距节锥距 R 0 5Kad1 sin 2 170 850 中点锥距中点锥距 Rm R 0 5b 145 850 齿全高齿全高 h 2h c m 14 67 分圆齿顶高分圆齿顶高 ha h x m ha1 12 ha2 8 669 分圆齿根高分圆齿根高 hf h ha hf1 2 677 hf2 6 001 节圆齿根高节圆齿根高 h f 0 5 Ka 1 d cos hf1 3 149 hf2 12 854 节圆齿顶高节圆齿顶高 h a h h f h a1 11 521 h a2 1 816 节锥齿根角节锥齿根角 f arc tan h f R f1 1 056 f2 4 303 根锥角根锥角 f f1 f1 13 8 f2 70 833 顶锥角顶锥角 a f a1 19 17 a2 76 2 顶圆直径顶圆直径 da Kd 2h a cos da1 109 89 da2 331 19 冠顶距冠顶距 Aa R cos h a sin Aa1 162 176 Aa2 42 055 安装距安装距 A A1 168 A2 80 轮冠距轮冠距 Ha A Aa Ha1 5 824 Ha2 37 945 5 强度设计 强度设计 按国标按国标 GB T 10062 1988 公式验算计算接触应力公式验算计算接触应力 H ZH ZE Z Z Z 1 mbeH 1 uuuuFKKKK tmHHVA 1 节点区域系数 节点区域系数 ZH ZH t b w tan cos cos 2cos tt b arc sin sin m cos 0 5 1674 t 20 085 w1 21 6913 ZH 2 382 2 查表 弹性系数查表 弹性系数 ZE 189 3 N mm2 3 重合度系数重合度系数 Z Z 0 926 3 1 4 mm mRm R 5 625 mm beH tan m mm 5 6925 mm ramv1 Rm d a1 2R COS 1 48 529 mm ramv2 Rmda2 2R cos 2 550 975mm rbmv1 Rmd1cos m 2RCOS 1 35 955mm rbmv2 Rmd2cos m 2Rcos 2 510 525mm gam rbmv1 rbmv2 tan m 2 1 2 1amvmv rbra 2 2 2 2mvmv rbra 22 4mm pm mmcos m 16 8mm g m pm 1 33 4 螺旋角系数螺旋角系数 Z 0 998 m cos 5 有效宽度有效宽度 beH 0 85b 42 5mm 6 锥齿轮系数 锥齿轮系数 Zk 0 85 7 使用系数使用系数 KA 1 5 8 齿宽中点分锥的圆周力 齿宽中点分锥的圆周力 dm1 Rm d1 R 74mm Ftm 2000T1 dm1 15459 5N 9 动载系数动载系数 Kv NK 1 N 0 0273 K K1beH KAFtm cv3 0 499 Kv 1 013 10 齿向载荷分布系数 齿向载荷分布系数 KH 1 65 11 齿间载荷分配系数 齿间载荷分配系数 KH 1 4 12 轮滑剂系数 轮滑剂系数 ZL 0 95 13 速度系数速度系数 Zv 0 97 14 粗糙度系数粗糙度系数 ZR 0 98 15 温度系数温度系数 ZT 1 16 尺寸系数尺寸系数 Zx 1 17 SHmin 1 18 查表 查表 Hlim 1500 N mm2 H 1496 8 N mm2 许用接触应力许用接触应力 Hp ZLZvZRZX Hlim ZTSHmin 1355 N mm2 h 用变位类型影响系数用变位类型影响系数 Zb 0 85 修正修正 H 0 85 H 1272 N mm2 故安全故安全 6 齿根弯曲强度验算齿根弯曲强度验算 f1 2 KAKvKF KF Ftm Ysa1 2Y Y YFa1 2Yk beFmnm KF 1 4 KF 1 65 beF 42 5 Sfmin 1 YST 2 Yk 1 Mnm 5 6666 Yfa1 2 03 Yfa2 2 09 Ysa1 2 03 Ysa2 2 14 Y 0 805