机械原理大作业齿轮机构设计

机械原理大作业

大作业:齿轮机构设计

学生姓名:一

学号：

指导教师：

完成时间：

齿轮机构运动简图

1

滑移齿轮传动定轴齿轮传动

序电机转速输出轴转速带传动最圆柱齿轮圆锥齿轮

号大传动比

(r/min)(r/min)最大传一对齿轮一对齿轮

模数模模

动比最大传动最大传动

数数

比比

31450152126<2.5<42<43<43

1、传动比的分配计算

电动机转速n=1450r/min,输出转速n1=15r/min,n2=21r/min,n3=26r/min,

带传动的最大传动比为i=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比为i=4,定轴齿

pmaxvmax

轮传动的最大传动比为i=4。

Umax

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为

i|=n/n1=1450/15=96.667

i=n/n=1450/21=69.048

22

i=n/n=1450/26=55.769

33

传动系统的总传动比由带传动、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i,滑移齿轮的传动比为i,i,i,定轴齿轮传动的

pmaxvlv2v3

传动比为i,则总传动比

f

i=iii=96.667

1pmaxvlf

i=iii=69.048

2pmaxv2f

i=iii=55.769

3pmaxv3f

令i=4.0,i=2.5

v3pmax

则由i=iii=96.667可得定轴齿轮传动部分的传动比为

1pmaxvlf

i=i/(ii)=96.667/(2.5*4)=9.667

fIpmaxvl

则滑移齿轮传动的传动比为：

i=i/(ii)=96.667/⑵5*9.667)=4.000

vl1pmaxf

i=i/(ii)=69.048/(2.5*9.667)=2.857

v22pmaxf

i=i/(ii)=55.769/(2.5*9.667)=2.308

v33pmaxf

定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为

i=i/T=1.1204<

d*fdmax

2、滑移齿轮传动齿数的确定

根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求可选择5、6、7、8、9和10

为角度变位齿轮,其齿数分别为：

Z10=68,Z9=17,ivl=4.000

Z8=63,Z7=22,iv2=2.857

Z6=60,Z5=26,iv3=2.308

齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.25,分度圆压力角=20°实际中心距

86mm,85mm,85mmo

根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13

和14为角度变位齿轮

Z13=18,Z14=38;

Zll=18,Z12=38;

齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.25,分度圆压力角=20°,实际中心距=53mm

15和16选择为标准齿轮

Z15=18,Z16=38；

齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.2,分度圆压力角=20°,实际中心距=53mm

3、滑移齿轮变速传动齿轮几何尺寸及重合度的计算

(1)移齿轮5和齿轮6

序号项目代号计算公式及计算结果

1齿数齿轮5Z526

齿轮6Z660

2模数m2

3压力角a20°

4齿顶高系数h；1

5顶隙系数c*0.25

6标准中心距a86

7实际中心距a，87

8啮合角a，21.74°

9变位系数齿轮5X50.750

齿轮60.229

ha5h=

10齿顶高齿轮5a5ha*(m+x5)=3.5

齿轮6噎ha6=hg*(m+x6)=1.542

hf5

11齿根高齿轮5hf5=m*(ha*+c*_x5)=1.0

齿轮6hf6hf6=m*(ha*+c*_x6)=2.958

d5

12分度圆直径齿轮5d5=m*z5=52

d6

齿轮6do=m*zb=120

13齿轮da5d=d.+2*h=59

齿顶圆直径5a55a5

da6

齿轮6d=dc+2*h=123.0844

14齿根圆直径齿轮5df5df5=d5-2*hf5=50

d

齿轮6ffid=dc-2*h=114.084

a

15齿顶圆压力齿轮5a5aa5=arccos(d5*cosa/da5)=34.085°

角齿轮6aa6aa6=arccos(d6*cosa/da6)=23.631°

,/

16重合度e[z5*(tanaa5-tana)+z6*(tanaa6-tana)]/2n=1.553

(2)滑移齿轮7和齿轮8

序号项目代号计算公式及计算结果

1齿数齿轮7Z722

齿轮8ZR63

2模数m2

3压力角a20°

h*

4齿顶高系数a1

5顶隙系数C*0.25

6标准中心距a85

7实际中心距a'87

8啮合角a，23.35°

9变位系数齿轮7X70.600

齿轮8X80.482

10齿顶高齿轮7hh=(h*+x)*m=3.2

fl7a7a77

h

齿轮8aRha8=(ha*+x8fl)*m=2.964

hf7

11齿根高齿轮7hp=(ha*+c*-x7)*m=1.3

hf8

齿轮8hf8=(ha*+c*-x8)*m=1.536

d7

12分度圆直径齿轮7d7=m*z7=44

d8

齿轮8dQ=m*z=126

13齿顶圆直径齿轮7dd=d+2*h=50.4

fl7a777a7

da8

齿轮8d=d0+2*h=131,928

df

14齿根圆直径齿轮77df7=d7-2*hf7=41.4

齿轮df8

8dT=od-o2*hTo=122.928

a

15齿顶圆压力齿轮7a7aa7=arccos(d7*cosa/da7)=35.202°

角

齿轮8aa8o=arccos(odQ*cosa/d3oQ)=25.996°

af?

,,

16重合度e[z7*(tanaa7-tana)+z8*(tanaa8-tana)]/2n=1.519

(3)滑移齿轮9和齿轮10

序号项目代号计算公式及计算结果

1齿数齿轮9Z917

齿轮10Z1068

2模数m2

3压力角a20°

4齿顶高系数ha*1

5顶隙系数C*0.25

6标准中心距a85

7实际中心距a，87

8啮合角a，23.35°

9变位系数齿轮9X90.400

齿轮10X!00.682

10齿顶高齿轮9hha9=(ha*+xp*m=2.8

a9

齿轮10hAio=(hj+%0)*m=3.364

hf9

11齿根高齿轮9hf9=(ha*+c*-x9)*m=1.7

hfio

齿轮10hfio=(ha*+c--x10)*m=1.136

d9

12分度圆直径齿轮9d9=m*z9=34

齿轮10dwdio=m*zio=136

13齿顶圆直径齿轮9da9=d9+2*ha9=39-6

齿轮10^alOda£d10+2为户42.728

df9

14齿根圆直径齿轮9df9=d9-2*hf9=30.6

齿轮10dfiodf1『d62”133728

a

15齿顶圆压力齿轮9a9aag=arccos(dg*cosa/da9)=36.215°

角齿轮aa.=arccos(d*cosa/d..)=26.442°

10a103XUJLUina1.U

£z

16重合度[z9*(tanaa9-tana)+z10*(tanaal0-

tana,)]/2n=1.522

4、定轴齿轮变速传动齿轮几何尺寸及重合度的计算

(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11Z1118

齿轮12Z1238

2模数m3

3压力角a20°

4齿顶高系数>*1

5顶隙系数c*0.25

6标准中心距a84

7实际中心距a'88

8啮合角a，26.32°

9变位系数齿轮11xn0.75

齿轮12X0.76

1?

10齿顶高齿轮11hh=(ha*+X[/5+y)*m=2.22

al1a11

hal2

齿轮12hal2=(h/+x^-^+y)*m=2.25

齿轮hfii

11齿根高11hfll=(ha*+c*-xn)*m=l

hfi2

齿轮12hfl2=(ha*+c*-x12)*m=0.98

12分度圆直径齿轮11dndjj=m*z1]=54

d

齿轮12vd12=m*z12=114

13齿顶圆直径齿轮11%da„=d„+2*hall=58.44

齿轮12d刀广九+2**户18.5

a1?

14齿根圆直径齿轮11dfiidfii=dii-2*hfi]=52

齿轮12dfi2df】2=d-*hf12=112.02

15齿顶圆压力齿轮11aalla.aJ.=J.arccos(dJ..J.*cosa/daJ.J...)=29.74°

0

角a3l7=arccos(d19*cosa/da1:>)=25.43

齿轮12

,,

16重合度£[zn(tanaall-tana)+z12(tanaal2-tana)]/2n=0.11

(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15Z15Z15=18

Z38

齿轮16Z1616=

2模数m3

3压力角a20°

4h*1

齿顶高系数a

5顶隙系数C*0.2

6分度圆锥角齿轮15即615=arctan(z15/z16)=25.35°

齿轮16为6,lblb=64.65°

d

7分度圆直径齿轮15nd15=m*z15=54

dd.=01*2.=114

齿轮161filblb

8锥距RR=0.5*m*(z152+z162)i/2=63.07

915h〔Iha=h16=m*ha*=3

齿顶高齿轮al515

齿轮16^al6

10