机械原理大作业三齿轮机构

1、Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称： 机械原理 设计题目： 齿轮传动设计 题 号 ： 16 班 级 ：学 号 ：姓 名 ：日期2013 年 6 月 23 日大作业 3 齿轮传动设计1.设计题目如图所示一个机械传动系统， 运动由电动机 1 输入，经过机械传 动系统变速后由圆锥齿轮 16 输出三种不同的转速。根据表中的传动 系统原始参数设计该传动系统。1.电动机 2 ，4.皮带轮 3. 皮带 5 ，6，7，8，9，10，11，表 机械传动系统原始参数电机转速输出轴转速带传滑移齿轮传动定轴齿轮传动（r/min）（r/min ）动 最大传 动比最大传动

2、 比模数圆柱齿轮圆锥齿轮一对 齿轮 最大传 动比模数一对齿轮 最大传动比模54243432.传动比的分配计算电动机的转速 n=1450r/min, 输出转速 n1=27r/min ，n2=31r/min ， n3=37r/min 。带传动的最大传动比 i pmax =2.5，滑移齿轮的最大传动 比ivmax =4.根据传动系数的原始参数可知，传动系统的总传动比 i1=n/n1=1450/27=53.7037i 2 =n/n2=1450/31=46.7742i3=n/n3=1450/37=39.1892 传动系统的总传动比由带传动，滑移齿轮传动和顶轴齿轮传动三部 分实现

3、。设带传动的最大传动比 ipmax ，滑移齿轮的传动比为 iv1， iv2和 iv3，定轴齿轮的最大传动比 i f ，则总传动比i1=ipmaxiv1i fi2=ipmaxiv2i fi3= i pmax iv3i f令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i3i f =i i =6.2703 f pmax v3滑移齿轮传动的传动比i1iv1= i p max i f =3.4259定轴齿轮传动由三对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为3 .齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求， 可以大致 选 择 5,6,7,8,9,10 为 角 度 变 位 齿 轮 ， 其 齿 数 :Z5=18,

4、Z6=59;Z7=19,Z8=58;Z9=22,Z10=55. 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 =20，实际中心距 a =77mm。根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可以大致选择11.12.13.14.15.1为6 角度变位齿轮。 对于定轴齿轮， 兼顾减小齿轮结构 尺寸与便于加工制造， 相互啮合的各对齿轮主动齿轮与从动齿轮的齿 数均相同。所以可取齿数： Z11=Z13=22 ，Z12=Z14=30, z15=17,z16=57. 它们的齿顶高系数 ha * =1，径向间隙系数 c* =0.2，分度圆压力角=20，实际中心距

5、a =52mm。4 滑移与定轴齿轮的几何尺寸及重合度计算 表1. 滑移齿轮 5、6 参数序号项目代号计算公式及计算结果1齿轮 5z518齿轮 6z6592模数m23压力角204齿顶高系数ha15顶隙系数c*0.256标准中心距aa 0.5 m (z1 z2) 777实际中心距a778啮合角209变位系数齿数5x500齿轮6x610齿顶高齿数5ha5ha5 m*h a 2齿轮6ha16ha6 m*ha211齿根高齿数hf 5hf 5 m*(ha c )2.55齿轮hf 6hf6 m*(ha c )2.5612分度圆直齿数d536径5d6 mz6 118齿轮d6613齿顶圆直齿数da5da5d52

6、ha540径5da6 d62ha6122齿轮da6614齿根圆直齿数df5df 5d52hf531径5齿轮df6df 6d62hf6113615齿顶圆压力角齿数5a5a5 =32.25齿轮6a6a6=24.6416重合度z5(tan 5 tan ) z6 (tan 6 tan )/2 1.655表 2. 滑移齿轮 7,8 参数1齿轮 719齿轮 8582模数23压力角204齿顶高系数15顶隙系数0.256标准中心距a 0.5 m (z1 z2) 777实际中心距778啮合角209变位系数齿数7x7 =0齿轮8x8=010齿顶高齿数7ha7=m(h* a+x 7)=2齿轮8ha8=m( h* a

7、+x8)=211齿根高齿轮7hf7=m( h* a +c*-x 7)=2.5齿轮8hf8=m( h* a +c*-x8)=2.512分度圆直 径齿数7d7=m*z 7=38齿轮8d8=m*z 8=11613齿顶圆直 径齿数7da7=d7+2ha7=42da8=d 8+2ha8=120齿轮814齿根圆直 径齿数7df7=d 7-2hf7 =33齿轮8df8 =d 8-2hf8=11115齿顶圆压力角齿数731.77齿轮824.7216重合度1.666表 3. 滑移齿轮 9,10 参数序号项目代号计算公式及计算结果1齿数 9z922齿轮 10z10552模数m23压力角204齿顶高系数ha15顶隙

8、系数c*0.256标准中心距a777实际中心距a778啮合角aarccos( cos ) 20 a9变位齿数 9x9x9=0系数齿数 10x10x10 =010齿顶齿数 9ha9ha 9= m(h*a9 +x9 )= 2高齿轮 10ha10ha10 =m(h* a10 +x10 ) =211齿根高齿数 9hf 92.5齿 10hf102.512分度 圆直 径齿数 9d9d9 =m*z 9= 44齿 10d10d10 =m*z 10= 11013齿顶齿数 9da9da 9 =d9 +2ha 9 =48圆直径齿 10da10da10 =d10 +2ha10 =11414齿根圆直齿数 9df9df9

9、 =d 9- 2h f 9= 39径齿 10d f10df10 =d10- 2h f 10= 10515齿顶圆压力角齿数 9a930.528齿 10a1029.94416重合度1.67585、 定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算5.1圆柱齿轮 11与齿轮 12 （齿轮 13与 14和齿轮 11与12对应相同 ）序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮 11z1122齿轮 12z12302模数m33压力角204齿顶高系数ha*15顶隙系数* c*0.256标准中心距aa=527实际中心距aa=528啮合角20aarccos( cos ) 20 a9变位系数齿轮 11x110齿轮 1

10、2x12010齿顶高齿轮 11ha11*ha11 m(ha x11 y) 3齿轮 12ha12*ha12 m(ha* x12y) 311齿根高齿轮 11hf11*hf11 m(ha* c* x11) 3.75齿轮 12hf12hf12 m(ha* c* x12) 3.7512分度圆直径齿轮 11d11d11 mz11 66齿轮 12d12d12 mz12 9013齿顶圆直径齿轮 11da11da11 d11 2ha11 72齿轮 12da12da12d122ha12 9614齿根圆直径齿轮 11df11df11 d11 2hf11 58.5齿轮 12df12df12d12 -2hf 1288.

11、515齿顶圆压力角齿轮 11a11a11 30.52齿轮 12a12a12 28.2416重合度z11(tan a11 tan ) z12(tan a12 tan )/2 1.6175.2圆锥齿轮 15与 16序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮z151715齿轮16z16572模数m33压力角204齿顶高系数* ha*15顶隙系数* c*0.26分度圆锥角齿轮151516.61齿轮161673.397分度圆直径齿轮15d15d15=m*z 15=51齿轮16d16d16=m*z 16=1718锥距R89.229齿顶高齿轮15ha15ha15=m*h* a=3齿轮16ha16ha16=m*h* a=310齿根高齿轮15hf 15hf15=m(h* a +c*)=3.6齿轮16hf 16hf16=m(h* a +c*)=3.611齿顶圆直径齿轮15da1556.75齿轮16da16172.7212齿根圆直径齿轮15d f 1544.10齿轮16d f 16168.9413当量齿数齿轮15zv1517.74齿轮16zv16199.414当量齿轮齿顶圆压力角齿轮15va1532.38齿轮16va1621.5115重合度1.7195、实际输出转速考虑增大机构承载能力并使机构结构更紧凑，每对齿轮都采用正传 动。即最终输出轴的实际转速为n1=n*i v1