哈工大齿轮传动设计1

1、必甬廈二求*孝harbin institute of technology课程设计说阴节c论文丿课程名秫：机械原理设计題目：盘轮t专动设计院系:：能源科学与工程学院班级：1002103 班设计者：学号：指导救师：陈明设计时间：2011年6月16日哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名:专业:院（系： 班 号:任务起至h期:课程设计题日:已知技术参数和设让要求:i 作量:匸作计划安排:同组设计者及分工:指导教师签字教研室主任意见：年刀日教研室主任签字年口1.设计题目如图3-1所示一个机构传动系统，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，从表3-1中选

2、择一组传动系统的原始参数，据此设计该 传动系统。161.电动机2, 4皮带轮3。皮带5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12, 13, 14。圆柱齿轮15, 16圆锥齿轮。（图 3-1）2.原始参数序号电机 转速输出轴转速传最传比 带动大咖滑移齿轮传动定轴齿轮传动最大传 动比模数圆柱齿轮圆锥齿轮一对齿 轮最人 传动比模数对轮大动 一齿最传比模数33745444957<2.5<42<43<433.传动比分配计算电动机转速5=745 r/min,输出转速为化严 44r/min, no2 =49 r/min, no3 =57 r/min, 带传动的最大传动比为认瘁二2

3、.5,滑移齿轮的最大传动比为/；max=4,定轴齿轮最大传动 比为根据传动系统的原始参数可知，传动系数的总传动比为：严生二些= 16.93化144n2745249ni 74557= 15.202 _= 13.073 _传动系统的总传动比由带传带传动、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呱和二25,滑移齿轮的传动比为几，几，几，定轴 齿轮的传动比为匚，则总传动比max vl fp max 2 丁 pmax v3 f令1 = vmax = 4则定轴齿轮传动部分的传动比为lf=i ”0”max vmax滑移齿轮的传动比v2 = =心° = 3.60 ipz 2.5*1

4、.69=13。7a"ipmjf 2.5*1.69该定轴齿轮传动rti 3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为id = f = "169 = 1.19 < /jmax = 4滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度计算根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求。 每队相互啮合的齿轮满足其传动比九，几2和zv3 ; 每对相互啮合的齿轮的中心距必须相同； 每对相互啮合的齿轮齿数最好互为质数； 每对相互啮合的齿轮最好为正传动; 齿轮不能产生根切; 结构尺寸尽可能小；且设齿轮5和齿轮6的传动比为/v1 = 4,齿轮7和8的传动比为几2 = '58,齿轮9和10的传动

5、比人=3说。又根据避免产生根切的方法(1)选用?>zmin的齿数。其中zmin = 17一 宀咖广忙亚二米用兀血的变位齿轮。其中zn】in改变齿形参数，但一般不采用。为了使得结构尺寸尽可能小，故选用第二种方法來避免根切。乂因为要保证 每对齿轮中心距必须相同，满足装配条件，故选用高度变位齿轮传动。即每 对齿轮传动中一齿轮齿数z>17,另一齿轮齿数z<17o设齿轮5,6,7,8,9,10的 齿数分别为乙5仪6，乃仪汐9，乙0。可知需满足关系式z6“*z5, z产3"帀， 乙0“.上9。又根据中心距关系有z5 + z6 = z7+8 = z9+z10o综合考虑各齿轮齿 数

6、为25 = 8仪6 = 33;乃=9也=32辽9 = 10,乙产31;它们的齿顶高系数为忙“，径向间 隙系数c=025,分度圆压力角a=20 ,实际中心距a=41mm。同时根据避免根 水 7 z17 8=力 <min = *= 0.53mm切，对齿轮5來说zmin 17；对齿轮7來说=力 4mm=严= o.47mm17; 对 齿 轮 9 来 说.* 7 一z17-10=力 4mm_ = 1*= 0aimm4min f q"1 7znin齿轮几何尺寸表圆柱齿轮几何尺寸表：齿轮5/齿轮6序号项ii代号计算公式及计算结果齿轮5381齿数齿轮63332模数m23压力角a20°

7、4齿顶高系数h：15顶隙系数*c0.256标准中心距ad = m(z5+z6)= 4i27实际中心距a41mm8啮合角aarccos (a*cos« /a )=20°9变位系数齿轮5x50. 550mm齿轮6x6-0. 550mm10齿顶高齿轮5ha5仏5 =加*（忙+兀人3.1mm齿轮6他6ha6 m *(力“ + 竝)=0.9mm11齿根高齿轮5/?/5 = -*</?>-x5)=14mm齿轮6%6 = *(/l* + c-x6)=36mm12分度圆直径齿轮55=*z5=l6mm齿轮66一" z6=66mm13齿顶圆直径齿轮5<5da5 =

8、ds + 2 has =22.2mm齿轮6%d6十 2/la6 =67.8mm14齿根圆直径齿轮5"叼5 一2弘5=13 2mm齿轮6d/6df(yd6 2hf6 =58.8mm15齿顶圆齿轮5勺5a - = arccos(-)。sda5 = 47370压力角齿轮6勺6a 6 = arccos(6) = 23.830 dab16重合度£ 乩二石匕 <tan aas 一 加 a)+z6 (a aa6 -tan a)】=1.143圆柱齿轮几何尺寸表：齿轮7/齿轮8序号项0代号计算公式及计算结果1齿数齿轮79齿轮8322模数m23压力角a20°4齿顶高系数h：15

9、顶隙系数*c0.256标准中心距a6? = -(z7 + ) = 417实际中心距a41mm8啮合角a209变位系数齿轮7x70.500齿轮8兀8-0. 50010齿顶高齿轮7仏7 =加*（忙+兀7）二3讪齿轮8人8汕8 =加*（兀+兀11齿根高齿轮7知7h/7 = -*(/!> c*-x7)=15mm齿轮8zi/8*(/i>c-x8)=35mni12分度圆直径齿轮77 = ,wz7=i8mm齿轮88 = wz8=64mm13齿顶圆亞径齿轮7<7ai 7 + 2 ft(ii =24rnm齿轮8d as+ 2 力a8=66mm14齿根圆直径齿轮7dfi = d12hfl=l5m

10、m齿轮815齿顶圆压力角齿轮7als = arccos(中)dal =45.19°齿轮8% 8/y 乂 = arccosf)。久8心=24.3316重合度£6=z7(tan aal tan«) +2/rl7lz8(tanaw8-tana)=1 37()圆柱齿轮几何尺寸表：齿轮9/齿轮10序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮9§17齿轮10©0702模数m23压力角a20°4齿顶高系数h：15顶隙系数*c0.256标准屮心距a0=*加(29 + 勺0)= 877实际中心距f a888啮合角a21.72°9变位系数齿轮90.

11、27齿轮10兀100.2510齿顶高齿轮9人9ha9 = m(h： +x9- ay) = 2.50齿轮10他10他io = m(h： + x1() - ay) = 2.4611齿根高齿轮9hf9hfg =m(h： +<?* -x9) = 1.96齿轮10知10/i/i0=m(/i*+c*-x10) = 2.0012分度圆直径齿轮9d9=陀9 = 34齿轮10"104o = wo =14013齿顶圆直径齿轮9心9=d9 + 2他 9 = 39.00齿轮10"mo心严如+ 2鶴。=144.9214齿根圆直径齿轮9d $ = d9 2hf9 30.08齿轮10d/io&qu

12、ot;co = %o _2你()=1360015齿顶圆压力角齿轮9久9aa9 = arccos(-) = 34.95° da9齿轮10%10a iu) = atccos(如= 24.64£1016重合度£1 z 、 1 乙=z9(tan,9 tana )4-2/r2tt210(tan- tan a )=1.406定轴齿轮传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度计算根据定轴齿轮传动系统中对齿轮齿数的要求: 每对相互啮合的齿轮满足其传动比乙=1.19; 每对相互啮合的齿轮齿数最好互为质数； 每对相互啮合的齿轮最好正转动； 齿轮不能产生根切； 结构尺寸尽可能小；根据上述要求，选

13、择齿轮11,12,13和14为角度变位齿轮，可同时避免根切和减小尺寸。其齿数：勺=勺3 = 16,z2 = z4 = 19 ,它们的齿顶咼系数为h厂1 ,径*o向间隙系数c = 0,25 ,分度圆压力角a = 20 t实际中心距离a=54mm o对齿轮11和12來说，为避免根切，岳沁二= il£i）.o6；吃二儿+如其中 mm "a 71 7min1 1t=乙11 +乙12*（狎'_加陀）,中心距变动系数y = = 54_52.5 =0 5,齿高变 乙 2 tanam3位系数"一兀圆锥齿轮15和16选择标准齿轮传动，其齿数为 z15=19,z23 = 23

14、齿顶高系数忙t,径向间隙系数c、°2,分度圆压力角"20i（等于啮合角g ）o圆柱齿轮几何尺寸表：齿轮11/齿轮12序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮1116齿轮12z2192模数m33压力角a2(r4齿顶高系数h：15顶隙系数*c0.256标准中心距a"'沪(zu + zi2)/2=52.500mm7实际中心距9a548啮合角aarccos (a*cos& /a ) = 23.999变位系数齿轮11兀110.100齿轮12兀120.45010齿顶高齿轮11力all九产加*（%： +兀11 一勺）=3.149齿轮12他12ha2 =ha +

15、x2 ®)=4.19111齿根高齿轮11你1水*/1小=血*（仏 + （?一儿）=3 300齿轮12hf2hf2 = w*(ha + c 一 兀12)2 25012分度圆直径齿轮11ii11 = 11=48齿轮12"12d2 = tri z2-s113齿顶圆直径齿轮11"allda = d + ha =54.298齿轮12"al 2ual2 = u12 + 2 ha2 =65.38214齿根圆齿轮11d fw = dw2hf=4im()齿轮12d/12门 2 一12 一 2方门2=52 50015齿顶圆压力角齿轮11勺久"cos供) = 33為

16、齿轮12%12勺 12 =arccos 幷卜 33.21°16重合度£&诂【d伽&汕 5&) +乙2伽醞2“0)= 1.208齿轮13尺寸同齿轮11尺寸 齿轮14尺寸同齿轮12尺寸(表略)圆锥齿轮儿何尺寸表：齿轮15/齿轮16序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮15勺519齿轮16232模数m33压力角a20°4齿顶高系数h：15顶隙系数*c0.26分度圆锥角齿轮155 § =皿 cot()= 38.047z15齿轮16%6=90-5=51.953°7分度圆直径齿轮15"15广 *zi5=57mm齿轮16&

17、quot;1616 m z16 =69mm8锥距rr 冷2=44.7499齿顶高齿轮15人1515 = 3齿轮16人16ha6 = ham = 310齿根高齿轮15hfwhf_ = (a* +c*)h7 = 3.6齿轮16hf6h门& =（fi： +c*）m = 3611齿顶圆直径齿轮15叭15da15 =+ ha5 * c0s <15 =61.725mm齿轮16"dl6dai6 = 16 + 2 %ai6 * cos 516 =72.698mm12齿根圆杠径齿轮15'156/l5 = l5-2/l/l5*cosl5=51 330mm齿轮16d/i6/16 16

18、 2/16*cos16=64.563mm13当量齿数齿轮15vl5zv15 = z15/cos15=24.127齿轮16zyl6zvl6 = zl6，c%i6=37.3215轮齿顶 圆压力 角齿轮15m 7 cos aseccos（叱;+ 2 抵）=29.801°齿轮16%16m 7 t,cosaa = arccos（）久"陀加2也=26.88816重合度£1 £a二石反山（血 久心一皈a）+z祇伽 如6-tan a）=0.7955实际输出转速计算通过前面对各齿轮齿数的设计，可以精确地求出其实际输出的三种转速。= 3.556勺2勺4勺6勺忆3勺519x19x2316x16x19=1.707i)max2.5那么，便可以推得 41 屮“ma