哈工大机械原理大作业齿轮传动设计

机械原理大作业

（三）

课程名称：

设计题目：

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学号：

指导教师：

设计时间：

哈尔滨工业大学（威海）

设计说明书

1.设计题目 (2)

2.传动比的分配计算 (3)

3. 计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸 (3)

（1）齿轮5、齿轮6 (4)

（2）齿轮7、齿轮8 (4)

（3）齿轮9、齿轮10 (5)

4.计算定轴齿轮传动中每对齿轮的基本几何尺寸。 (5)

（1）齿轮11、齿轮12 (5)

（2）齿轮13、齿轮14 (6)

（3）齿轮15、齿轮16 (6)

5.每对齿轮的几何尺寸及重合度。 (6)

7.实际设计参数 (14)

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.

15，16.圆锥齿轮

表机械传动系统原始参数

2.传动比的分配计算

电动机转速ni=1450r/min，输出转速n1=12r/min，n2=17r/min，n3=23r/min，带传动的最大传动比idmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ihmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比ifmax=4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为

i1=ni

n1=1450÷12=120.833

i2=ni

n2=1450÷17=85.294

i3=ni

n3=1450÷23=63.043

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id，滑移齿轮的传动比为ih1、ih2和ih3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比

i1=id*ih1*if

i2=id*ih2*if

i3=id*ih3*if

令=ih1=ihmax=4

则可得：

定轴齿轮传动部分的传动比为if=i1/(id*ih1)=120.833/(2.5*4)=12.083

滑移齿轮传动的传动比ih2=i2/(id*if)=85.294/(2.5*12.083)=2.824

Ih3=i3/(id*if)=63.043/(2.5*12.083)=2.087

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

iv*iv*iv=if=12.083,iv=2.295

3.计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸

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。由计算结果：

ih1=z6/z5=4

ih2=z8/z7=2.824

ih3=z10/z9=2.087

其齿数：z5=11，z6=47，z7=15，z8=43，z9=19，z10=39；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α=20°，模数m=2。

（1）齿轮5、齿轮6

z5=11，z6=47，角度变位正传动。

为了尽量提高齿轮的接触强度，在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑，根据z∑=z5+z6=11+47=58线与上边界交点，x∑=1.6。

再求出啮合角α'，

invα' = invα+

2x∑

z5+z6tanα

解得：α'=20.856°

中心距a' =0.5m(z5+z6)cosα

cosα'=58.32mm,

根据x∑=1.7和u=z6/z5=47/12=3.917>3,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数，得x5=0.62,x6=1.08。

中心距变位系数y=(a' -a)/m=0.16

齿高变动系数Δy=x∑-y=1.54

（2）齿轮7、齿轮8

z7=15，z8=43，此时已知条件为a' =58.32mm，

a=0.5m(z7+z8)=58mm,α' =arccos(a

a'cosα)=20.847°

总变位系数x∑ =z7+z8

2tanα(invα'-invα) =0.16，

根据x∑=0.16和u=z8/z7=2.867,2.2

中心距变位系数y=(a' -a)/m=0.16

齿高变动系数Δy=x∑-y=0

（3）齿轮9、齿轮10

z9=19，z10=39,此时已知条件为a' =58.32mm ，

a=0.5m(z9+z10)=58mm, α’=arccos(a

a' cosα)=20.847°

总变位系数x∑ =z9+z10

2tanα (invα'-invα) =0.16，

根据x∑=0.16和u=z10/z9=2.053,1.6

4.计算定轴齿轮传动中每对齿轮的基本几何尺寸。

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。由计算结果： iv=2.295

其齿数：11z =13z =17，12z =14z =41。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α=20°，模数m=3。

圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮15z =17，16z =41，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°，模数m=3。

（1）齿轮11、齿轮12

z11=17，z12=41，角度变位正传动。

为了尽量提高齿轮的接触强度，在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑，根据z∑=z11+z12=17+41=58线与上边界交点，x∑=1.6。 再求出啮合角 α'，

invα' = invα+ 2(x11+x12)

z11+z12 tanα 解得：α' =20.856°

中心距a' =0.5m(z11+z12)cosα

cosα' =88mm,

根据x∑=1.6和u=z12/z11=41/17=2.412,2.2