哈工大机械原理大作业齿轮---黄建青

HHaarrbbiinnIInnssttiittuutteeooffTTeecchhnnoollooggyy机机械械原原理理大大作作业业三三课程名称：机械原理设计题目：齿轮传动设计院系：能源学院班级：1302402设计者：黄建青学号：1130240222指导教师：焦映厚陈照波设计时间：2015年06月20日-1-齿轮传动设计说明书班号：1302402姓名：黄建青学号：11302402221.设计题目：1.1机构运动简图图1机构运动简图如图1所示，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。1.2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131450253037≤2.8≤4.52≤4.53≤432.传动系统具体的设计：2.1对传动系统进行传动比分配传动机构的具体参数如上所示，根据不同输入和输出功率可求得在不同情况下的传动比，由此可知传动系统的总传动比为i1=n1/n01=1450/25=58i2=n2/n02=1450/30=48.33i3=n3/n03=1450/37=39.19-2-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ipmax=2.5，滑移齿轮的传动比为iv1、iv2、iv3，定轴齿轮传动比为if，则总传动比i1、i2、i3为：fvpfvpfvpiiiiiiiiiiii3max32max21max1令41vi，可得41vi5.2pi5.8fi（对应齿轮9、10）23.333vi5.2pi5.8fi（对应齿轮7、8）32.703vi5.2pi5.8fi（对应齿轮5、6）定轴齿轮的传动是由3组齿轮来完成的，则每对齿轮的传动比为335.81.797dfii。2.2滑移齿轮传动齿数的确定2.2.1确定滑移齿轮变速传动系统的要求（1）每对相互啮合的齿轮满足其传动比要求（2）每对相互啮合齿轮的中心距要求一致（3）每对相互啮合的齿轮齿数最好为质数（4）每对相互啮合的齿轮最好为正传动（5）齿轮不能产生根切（6）结构尺寸尽可能的小2.2.2确定滑移齿轮的具体参数由上述的要求经过计算，我们可以大致确定齿轮5、6、7、8、9和10的齿数：z5=30，z6=80，z7=26，z8=84，z9=22，z10=88，中心距a=110mm。上述齿轮的齿顶高系数1*ah，径向间隙系数25.0*c，分度圆压力角=20°。由于产生根切的最小齿数为17，所以此设计方案均不会产生根切现象，故滑移齿轮采用标准齿轮设计。-3-2.2.3滑移齿轮传动中每对齿轮几何参数的计算1.齿轮5、6的具体参数序号项目代号计算公式及计算结果（单位mm）1齿数齿轮55z30齿轮66z802模数m23压力角20°4齿顶高系数*ah15顶隙系数0.256标准中心距a56()/2110amzz7实际中心距'a1108啮合角'20)cosarccos(''aa9变位系数齿轮55x0齿轮66x010齿顶高齿轮55ah2)(5*5mxhhaa齿轮66ah错误!未找到引用源。11齿根高齿轮55fh5.2)(5**5mxchhaf齿轮66fh5.2)(6**6mxchhaf12分度圆直径齿轮55d5523060dmz齿轮66d16080266mzd13齿顶圆直径齿轮55ad5552602264aaddh齿轮66ad164221602666aahdd-4-14齿根圆直径齿轮55fd55526022.555ffddh齿轮66fd1555.221602666ffhdd15齿顶圆压力角齿轮55a55arccos(cos/)arccos(30cos(20)/32)28.24aarr齿轮66a54.23)82/)20cos(80arccos()/cosarccos(566aarr16重合度,,561[5(tantan)6(tantan)]1.742aazz2.齿轮7、8的具体参数序号项目代号计算公式及计算结果（单位mm）1齿数齿轮77z26齿轮88z842模数m23压力角20°4齿顶高系数*ah15顶隙系数0.256标准中心距a78()/2110amzz7实际中心距'a1108啮合角'9变位系数齿轮77x0齿轮88x010齿顶高齿轮77ah2)(7*7mxhhaa齿轮88ah错误!未找到引用源。11齿根高齿轮77fh5.2)(7**7mxchhaf-5-齿轮88fh5.2)(8**8mxchhaf12分度圆直径齿轮77d7722652dmz齿轮88d88284168dmz13齿顶圆直径齿轮77ad7772522256aaddh齿轮88ad888216822172aaddh14齿根圆直径齿轮77fd77725222.547ffddh齿轮88fd888216822.5163ffddh15齿顶圆压力角齿轮77a777arccos(cos/)arccos(26cos(20)/28)29.24aarr齿轮88a888arccos(cos/)arccos(84cos(20)/86)23.39aarr16重合度,,781[7(tantan)8(tantan)]1.732aazz3.齿轮9、10的具体参数序号项目代号计算公式及计算结果（单位mm）1齿数齿轮99z22齿轮1010z882模数m23压力角20°4齿顶高系数*ah15顶隙系数0.256标准中心距a910()/2110amzz7实际中心距'a110-6-8啮合角'9变位系数齿轮99x0齿轮1010x010齿顶高齿轮99ah2)(9*9mxhhaa齿轮1010ah错误!未找到引用源。11齿根高齿轮99fh5.2)(9**9mxchhaf齿轮1010fh5.2)(10**10mxchhaf12分度圆直径齿轮99d9922244dmz齿轮1010d1010288176dmz13齿顶圆直径齿轮99ad9992442248aaddh齿轮1010ad101010217622180aaddh14齿根圆直径齿轮99fd99924422.539ffddh齿轮1010fd101010217622.5171ffddh15齿顶圆压力角齿轮99a999arccos(cos/)arccos(22cos(20)/24)30.53aarr齿轮1010a101010arccos(cos/)arccos(88cos(20)/90)23.25aarr16重合度,,9101[9(tantan)10(tantan)]1.712aazz2.3定轴齿轮传动齿数的确定2.2.1确定定轴齿轮变速传动系统的要求-7-（1）每对相互啮合的齿轮满足其传动比maxdnfdiii；（2）每对相互啮合的齿轮齿数最好互为质数（4）每对相互啮合的齿轮最好为正传动（5）齿轮不能产生根切（6）结构尺寸尽可能的小2.2.2确定定轴齿轮的具体参数由上述的要求经过计算，圆柱齿轮和圆锥齿轮335.81.797dfii。我们可以大致确定齿轮11、12、13、14、15和16的齿数：z11=z13=20、z12=z14=36、z15=18、z16=33。上述齿轮的齿顶高系数1*ah，径向间隙系数25.0*c，分度圆压力角=20°。由于产生根切的最小齿数为17，所以此设计方案均不会产生根切现象，故定轴齿轮圆锥齿轮部分采用标准齿轮设计。4.齿轮11、12及13、14的具体参数序号项目代号计算公式及计算结果（单位mm）1齿数齿轮1111z20齿轮1212z362模数m33压力角20°4齿顶高系数*ah15顶隙系数0.256标准中心距a1112()/284amzz7实际中心距'a848啮合角'9变位系数齿轮1111x0-8-齿轮1212x010齿顶高齿轮1111ah3)(11*11mxhhaa齿轮1212ah错误!未找到引用源。11齿根高齿轮1111fh75.3)(11**11mxchhaf齿轮1212fh75.3)(12**12mxchhaf12分度圆直径齿轮1111d602031111mzd齿轮1212d1212336108dmz13齿顶圆直径齿轮1111ad6632602111111aahdd齿轮1212ad121212210823114aaddh14齿根圆直径齿轮1111fd5.5275.32602111111ffhdd齿轮1212fd121212210823.75100.5ffddh15齿顶圆压力角齿轮1111a32.31)33/)20cos(30arccos()/cosarccos(111111aarr齿轮1212a121212arccos(cos/)arccos(54cos(20)/57)27.10aarr16重合度,,11121[11(tantan)12(tantan)]2.002aazz5.齿轮15、16的具体参数序号项目代号计算公式及计算结果（单位mm）1齿数齿轮1515z18齿轮1616z332模数m33压力角20°-9-4齿顶高系数*ah15顶隙系数*c0.26分度圆锥角齿轮151515169028.61齿轮161616arctan(16/15)61.39zz7分度圆直径齿轮1515d151531854dmz齿轮1616d993331616mzd8锥距2222151611549956.3822Rdd9齿顶高齿轮1515ah3*15aamhh齿轮1616ah3*16aamhh10齿根高齿轮1515fh6.3)(**15chmhaf齿轮1616fh6.3)(**16chmhaf11齿顶圆直径齿轮1515ad151515152cos5423cos28.6159.27aaddh齿轮1616ad161616162cos9923cos61.39101.87aaddh12齿根圆直径齿轮1515fd151515152cos5423.6cos28.6147.68ffddh齿轮1616fd161616162cos9923.6cos61.3995.55ffddh13当量齿数齿轮1515vaz1515151820.50coscos28.61vzz齿轮1616vaz1616163368.92coscos61.39vzz14当量齿轮齿顶圆压力角齿轮1515va15151515cos54cos20arccos()arccos()32.252546vamzmzh齿轮1616va62.27)69920cos99arccos()2cosarccos(16161616avhmzmz-10-15重合度''151516161[(tantan)(tantan)]2.622vvvvvvzz3.实际输出转速的计算1130202018145036.6162.580363633n（要求值37）2126202018145030.2232.584363633n（要求值30）3122202018145024.4112.588363633n（要求值25）设计齿轮的输出速度