哈工大机械原理大作业齿轮——12号

Harbin Institute of Technology

大作业三设计说明书

课程名称：机械原理

设计题目：齿轮结构设计

院系：机电工程学院

班级：

设计者：

学号：

指导教师：

设计时间：

1、设计题目

机构运动简图

机械传动系统原始参数

序号

电机转速（r/min ）

输出轴转速（r/min ）

带传动最大传动比

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 一对齿轮最大传动比

模数

一对齿轮最大传动比

模数

20 970 30 35 40 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3

2、传动比的分配计算

电动机转速n=970r/min ，输出转速n 1=30 r/min ，n 2=35r/min ，n 3=40r/min ，带传动的最大传动比=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比=4，定轴齿轮传动的最大传动比=4。

有传动系统原始参数可知：

1i =

30970=32.33 2i =35970=27.71 3i =40

970

=24.25 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

max p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i ，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比

f

v p f v p f v p i i i i i i i i i i i i 3max 32max 21max 1===

其中令max 1v v i i ==4

则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 233.34

5.233

.32max max 1=⨯==

v p f i i i i

滑移齿轮传动的传动比

000

.3233

.35.225

.24428

.3233

.35.271

.27max 3

3max 22=⨯=⨯==⨯=

⨯=

f p v f

p v i i i i i i i i

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

5.13==f d i i

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，选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 5z =21，6z = 68，7z =20,8z =69，9z =22，10z =67；齿顶高系数*

a h =1，径向间隙系数*

c =0.25，分度圆压力角α=20°，实际中心距'

α=90mm 。

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，15和16为圆锥齿轮，其齿数：==1311z z 15z =19，==1412z z 16z =29。齿顶高系数*

a h =1，径

向间隙系数*c =0.25，分度圆压力角α=20°（圆锥齿轮分度圆压力角等于啮合角'

α）,实际中心距

'α=73mm 。

4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算

滑移齿轮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5

5z

21 齿轮6 6z

68 2 模数 m 2 3 压力角 α

20° 4 齿顶高系数 *a

h 1 5 顶隙系数 *c

0.25

6 标准中心距 a

= (65z z +)/2=89mm

7

实际中心距

'a

90mm

8 啮合角

'α

O

=⎪⎭⎫ ⎝

⎛=68.21cos arccos '

'a a

αα 9 变位系数

齿轮5

5x 0.41 齿轮6

6x 0.10

10

齿顶高

齿轮5

5a h ()

=∆-+=y x h m h a a 5*

5 2.80mm 齿轮

6 6a h

()

=∆-+=y x h m h a a 6*6 2.00mm

11

齿根高

齿轮5

5f h ()

=-+=5**5x c h m h a f 1.68mm 齿轮6 6f h ()

=-+=6**6x c h m h a f 2.30mm

12

分度圆直径

齿轮5

5d ==55mz d 42.00mm 齿轮6

6d ==66mz d 136.00mm 13

齿顶圆直径

齿轮5 5a d =+=5552a a h d d 47.60mm

齿轮6 6a d

=+=6662a a h d d 140.00m 齿根圆直径

齿轮5

5f d

=-=5552f f h d d 38.64mm

14

齿轮6

6f d =-=6662f f h d d 131.40mm 15

齿顶圆压力角

齿轮5

5a α

=⎪⎪⎭⎫

⎝⎛=555cos arccos a a d d αα33.989° 齿轮6

6a α

=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=666cos arccos a a d d αα24.098° 16 重合度 ε

ε=[5z ('5tan tan αα-a )+)tan (tan '66αα-a z ] /2π

=1.463

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7

7z 20 齿轮8

8z

69 2 模数 m 2 3 压力角 α

20° 4 齿顶高系数 *

a

h 1 5 顶隙系数 *c

0.25

6 标准中心距 a

= (65z z +)/2=89mm

7

实际中心距

'

a

90mm

8 啮合角

'

α

=⎪⎭

⎫

⎝⎛=''cos arccos a a

αα21.68° 9 变位系数

齿轮7

7x 0.410 齿轮8

8x 0.100

10

齿顶高

齿轮7

7a h ()

=∆-+=y x h m h a a 7*

7 2.80mm 齿轮8

8a h

()

=∆-+=y x h m h a a 8*8 2.00mm

11

齿根高

齿轮7

7f h ()

=-+=7**7x c h m h a f 1.68mm