斜齿轮说明.doc

Hefei University 课课程程设设计计 COURSE PROJECT 题目 二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高级级齿齿轮轮传传动动设设计计 系别 机械工程系 专业 机械设计制造及自动化 学制 四年 姓名 王成 学号 0806012027 导师 王学军 2010 年 10 月 1 日 目目录录 第第 1 1 章章二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动设设计计任任务务书书 1 1 1 设计题目 1 1 3 设计要求 1 1 4 作业目的 1 第第 2 2 章章选选择择齿齿轮轮材材料料 热热处处理理方方式式和和精精度度等等级级 2 第第 3 章章初初步步计计算算传传动动主主 要要尺尺寸寸 2 第第 4 4 章章计计算算齿齿轮轮传传动动其其他他几几何何尺尺寸寸 4 设设计计小小结结 5 参参考考文文献献 6 第第 1 1 章章 二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动设设计计 任任务务书书 1 1 1 1 设设计计题题目目 设计一个二级斜齿圆柱齿轮高级齿轮传动的减速器 如下图所示 图 1螺旋千斤顶 1 1 2 2 设设计计数数据据 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器的结构简图 已知小齿轮的传递功率为P KW 转速为 n1 r min 高速级传动比为 i 两班制工作 载荷平稳 设计寿命为8 年 表 1设计数据 传递功率为 P KW 转速 n1 r min 高速级传动比为 i 6 757002 3 1 1 3 3 设设计计要要求求 1 设计说明书一份 主要包括 二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动设计计算等 2 绘大齿轮结构图 1 1 4 4 作作业业目目的的 1 熟悉螺旋 斜齿齿轮减速器 的工作原理 设计与计算的方法 2 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题 培养独立工作能力 以及初步 学会综合运用所学知识 解决材料的选择 制造工艺与装配工艺等方面的问题 机械设计课程设计 2 3 熟悉有关设计资料 学会查阅手册和运用国家标准 机械设计课程设计 3 第第 2 2 章章 选选择择齿齿轮轮材材料料 热热处处理理方方式式和和精精度度等等级级 项目计算及说明结果 选择齿轮 材料 热 处理方式 和精度等 级 考虑设计的减速器为一般的机械 故大 小齿轮都选用45 钢 采用软齿面 由表 8 2 得 小齿轮调质处理 齿面硬度为 217 HBW 到 255HBW 平均硬度为 236 HBW 大齿轮正火处 理 齿面硬度为 162 HBW 到 217 HBW 平均硬度为 190 HBW 大 小齿轮齿面平均硬度差为46 HBW 在 30 HBW 到 50 HBW 之内 选用 8 级精度 小齿轮调质 处理 平均硬 度为 236 HBW 大齿 轮正火处理 平均硬度为 190 HBW 选用 8 级精 度 第第 3 章章 初初步步计计算算传传动动主主 要要尺尺寸寸 名称 符号 公式或说明 数据 单位备注 一 接触疲劳强度设计 小齿轮传递的功率 p1 额定 6 750 Kw 小齿轮传递的转速 n1 额定 700 000 r min 小齿轮传递的转矩 T1 92089 286 Nmm 载荷系数 Kt 不确定 先初选 1 400 齿宽系数 d 由表 8 6 查得 p144 1 100 0 6 1 2 弹性系数 ZE 由表 8 5 查得 p136 189 800 螺旋角 初选 13 000 节点区域系数 ZH 由图 8 14 查得 p136 2 450 齿数比 u 额定 2 300 小齿轮齿数 Z1 初选 34 000 18 30 大齿轮齿数 Z2 78 000 断面重合度 1 700 轴面重合度 2 746 重合度系数 Z 由图 8 15 查得 p136 0 875 螺旋角系数 Z 由图 8 24 查得 p142 0 985 小齿轮 Hlim1 由图 8 28 e 查得 p146 600 000 大齿轮 Hlim2 由图 8 28 a 查得 p146 390 000 小齿轮应力循环次数 N1 840000000 000 1 16 1055 9 n p Mpa 1 zu 1 0 318tan dz 12 11 1 883 2cos zz 1 60 h n al 机械设计课程设计 4 大齿轮应力循环次数 N2 365217391 304 小齿轮寿命系数 ZN1 由图 8 29 查得 p147 1 015 大齿轮寿命系数 ZN2 由图 8 29 查得 p147 1 100 安全系数 SH 由表 8 7 查得 p147 1 000 小齿轮许用接触疲劳极 限应力 H1 609 000 小齿轮许用接触疲劳极 限应力 H2 429 000 许用接触应力 H 取最小的 429 000 小齿轮初算直径 d1t 66 459 二 确定尺寸 使用系数 KA 由表 8 3 查得 p130 1 转速 v2 434610431m s 动载系数 KV 由图 8 7 查得 1 13 齿向载荷分布系数 K 由图 8 11 查得 p132 1 12 齿间载荷分配系数 K 由表 8 4 查得 p133 1 2 载荷系数 K1 51872 2 d1t的修正 小齿轮直径修正 d1 68 2867221 3 确定模数 mn 然后查表 8 1 1 957008952 4 计算传动尺寸 中心距 a 要取整 112 4722482115 螺旋角 0 22891559 小轮直径 d1 68 32058032 大轮直径 d2 156 735449 大齿轮齿宽 b275 取整 小齿轮齿宽 b1 b2 5 10 选取 8 83 齿宽 b75 11 601000 t d n AV K K K K 3 1t t K d K 1 I Ni 1lim1n H Zh S 2lim2n H Zh S 1 3 21 EH t H Z Z Z ZK T u du 1 1 cosd Z 12 cos 2 n mzz ar a 12 2cos n mzz 1 cos n m z 2 cos n m z 1dd 机械设计课程设计 5 b b2 小齿轮当量齿数 zv1 36 80597867 大齿轮当量齿数 zv2 84 43724518 小齿轮齿形修正系数 YF1 由图 8 19 查得 p139 2 5 大齿轮齿形修正系数 YF2 由图 8 19 查得 p139 2 29 小齿轮应力修正系数 YS1 由图 8 20 查得 p139 1 65 大齿轮应力修正系数 YS2 由图 8 20 查得 p139 1 795 重合度系数 Y 由图 8 21 查得 p140 0 71 螺旋角系数 Y 由图 8 26 查得 p143 0 88 小齿轮弯曲疲劳极限应 力 Flim1 由图 8 28 f p146 220 大齿轮弯曲疲劳极限应 力 Flim2 由图 8 28 b p146 170 小齿轮寿命系数 YN1 由图 8 30 查得 1 大齿轮寿命系数 YN2 由图 8 30 查得 1 安全系数 SF 由表 8 7 查得 1 25 小齿轮许用弯曲应力 F1 176 大齿轮许用弯曲应力 F2 136 小齿轮齿根弯曲疲劳强度 F171 74525702 大齿轮齿根弯曲疲劳强度 F271 49393121 第第 4 4 章章 计计算算齿齿轮轮传传动动其其他他几几何何尺尺寸寸 项目计算及说明结果 齿轮传动 其他几何 尺寸 应为小齿轮和大齿轮的齿顶圆直径 72 216 11 2 aa ddh 160 631 22 2 aa ddh 小齿轮和大齿轮的齿根圆直径 63 32 11 2 ff ddh 151 73 22 2 ff ddh 都小于 200mm 且 e 大于 2 5mm 选用实心结构的齿轮 大齿轮轴的直径 1060 28 29 68mm 2 D 3 2 C P n 取整数 所以取为 30mm C 取 106 2 D 由于轴与齿轮用 平键连接 取的键位 87 的规格 所以开键 槽宽为 b 8mm 高为 t 3 5mm 大小齿轮都 采用实心式 72 32 1a d 160 74 2a d 63 32 1f d 151 74 2f d 30mm 2 D b 8mm t 3 5 1 3 cos z 2 3 cos z 1lim1NF F Y S 2lim2NF F Y S 1 11 1 2 FS n KT Y Y Y Y bm d 22 1 11 FS F FS YY YY 机械设计课程设计 6 设设计计小小结结 这是我们第 三次进行有理论的机械设计 这一次是设计一个二级斜齿 轮高速级传动齿轮的减速器 减速器应该是我们在上大三刚刚碰到的一个机 构 其实我们在生活中有许多的减速器的装置 只是它们大多数是被放在机 械的内部 所以基本上是看不到的 减速器的设计也要有很多的数据的查阅 不肯能光靠自己的初步设计的值 还有有后续的校正才能成功 这次应该是 我们第一次用到 excel 来辅助我们的机械设计 也看到了excel 在我们机械 设计中也有如此重要的运用 这次我们的设计中主要就是减速器中斜齿轮的尺寸的确定 以前看以来 是很简单的尺寸设计 在这里不是我们所想象的那样简单 要有许许多多的 方面的知识的运用 这次的设计的的确确的是一个综合能里的检测 只要有哪一方面的不足 都是不能把这个任务给完美的完成的 这虽然只是一个课程的一个小小的过 程考核 但确实一个优秀的设计师所必备的素质 我就从我们这个小小的设 计中学到了许多东西 首先不能轻视我们所学的任何一个专业课程 也许在 以后就是你要用到的工具 再次就是我们要认认真真的对待我们的每一个设 计 虽然可能会无聊会烦闷 但却真的是可以锻炼我们的耐心和细心 这也 是一个设计师的重要的