哈工大机械原理大作业齿轮——3号.pdf

Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology机械原理大作业（三）机械原理大作业（三）课程名称：机械原理设计题目：齿轮传动设计齿轮传动设计齿轮传动设计1 设计题目如图 1 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 输出三种不同转速。原则一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。图 1 设计题目表 1 原始参数电机序转速号（r/min）9745输出轴转速（r/min）带传动最大传动比2.8滑移齿轮传动最大传动比4.5模数2定轴齿轮传动圆柱齿轮一对齿模轮最大数传动比4.53圆锥齿轮一对齿模轮最大数传动比431723302 传动比的分配计算电动机转速 n=745r/min，输出转速 n1=17 r/min，n2=23 r/min，n3=30 r/min，带传动的最大传动比=2.8，滑移齿轮传动的最大传动比=4.5，定轴齿轮传动的最大传动比=4.5。根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为带传动比滑移齿轮传动比顶轴传动比：总传动比则可推得此题中定轴传动齿轮有三对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为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，可大致选择齿轮 5、6、7、=17，=43，=14，8、9 和 10 为高度和角度变位齿轮，其齿数：=43，=11，=49；它们的齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.25，分度圆压力角=20，实际中心距=60mm。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 为高度变位齿轮，其齿数=14，19。它们的齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.25，分度圆压力角=20,实际中心距=51mm。圆锤齿轮15 和 16 选择为标准齿轮 17，26，齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.2，分度圆压力角=20（等于啮合角）。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4.1 滑移齿轮 5 和齿轮 6表 2 滑移齿轮 5 和 6 的几何尺寸表序号123456789项目齿数齿轮 5齿轮 6模数压力角齿顶高系数顶隙系数标准中心距实际中心距啮合角齿轮 5变位系数齿轮 6齿轮 5齿顶高齿轮 6齿轮 5代号z5z6mha*c*aax5x6ha5ha6hf5hf6d5d6da5da6df5df6a5a6计算公式及计算结果174322010.25=60mm60200.500-0.500d5=m*z5=34.000mmd6=m*z6=86.000mmda5=d5+2*ha5=40.000mmda6=d6+2*ha6=88.000mmdf5=d5-2*hf5=31.000mmdf6=d6-2*hf6=79.000mma5=arccos(d5*cos/da5)=36.9903a6=arccos(d6*cos/da6)=23.3159z5*(tana5-tan)+z6*(tana6-tan)/2=1.5121011齿根高齿轮 6齿轮 5齿轮 6齿轮 5齿轮 6齿轮 5齿轮 6齿轮 5齿轮 61213141516分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿顶圆压力角重合度4.2 滑移齿轮 7 和齿轮 8表 3 滑移齿轮 7 和 8 的几何尺寸表序号123456项目齿数齿轮 7齿轮 8模数压力角齿顶高系数顶隙系数标准中心距 7代号Z7Z8mha*c*a计算公式及计算结果174322010.25=57mm78910实际中心距啮合角变位系数齿轮 7齿轮 8齿顶高齿轮 7齿轮 8aX7X8ha7ha8hf7hf8d7d8da7da8df7df8a7a860mm26.78450.6601.095d7=m*z7=28.000mmd8=m*z8=86.000mmda7=d7+2*ha7=33.6149mmda8=d8+2*ha8=93.3600mmdf7=d7-2*hf7=25.6400mmdf8=d8-2*hf8=85.6903mma7=arccos(d7/da7)=38.4985a8=arccos(d8/da8)=30.0473z7*(tana7-tan)+z8*(tana8-tan)/2=1.51611齿根高齿轮 7齿轮 81213141516分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿顶圆压力角重合度齿轮 7齿轮 8齿轮 7齿轮 8齿轮 7齿轮 8齿轮 7齿轮 84.3 滑移齿轮 9 和齿轮 10表 4 滑移齿轮 9 和 10 的几何尺寸表序号123456789代号Z9齿轮 9齿数Z10齿轮 10m模数压力角ha*齿顶高系数c*顶隙系数标准中心距实际中心距啮合角齿轮 9变位系数齿轮 10齿轮 9齿顶高齿轮 10齿轮 9ha10hf9hf10d9d10da9da10df9df10a9a10aaX9X10ha9项目计算公式及计算结果114922010.25=60mm60mm200.700-0.700d9=m*z9=22.000mmd10=m*z10=98.000mmda9=d9+2*ha9=28.800mmda10=d10+2*ha10=99.200mmdf9=d9-2*hf9=19.800mmdf10=d10-2*hf10=90.200mma9=arccos(d9/da9)=44.1252a10=arccos(d10/da10)=21.8247z9*(tana9-tan)+z10*(tana10-tan)/2=1.34551011齿根高齿轮 10齿轮 9分度圆直径齿轮 10齿轮 9齿顶圆直径齿轮 10齿轮 9齿根圆直径齿轮 10齿轮 9齿顶圆压力角齿轮 10重合度12131415165、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算5.1 圆柱齿轮 11与齿轮 12（齿轮 13 与 14 和齿轮 11与 12 对应）表 5 圆柱齿轮 11 和 12 的几何尺寸表序号123456789项目代号z11齿轮 11齿数z12齿轮 12m模数压力角ha*齿顶高系数c*顶隙系数标准中心距实际中心距啮合角齿轮 11变位系数齿轮 12齿轮 11齿顶高齿轮 12齿轮 11ha12hf11hf12d11d12da11da12df11df12a11a12aax11x12ha11计算公式及计算结果162432010.20=60mm60mm200.600-0.600d11=m*z11=48mmd12=m*z12=72mmda11=d11+2*ha11=57.600mmda12=d12+2*ha12=74.400mmdf11=d11-2*hf11=44.100mmdf12=d12-2*hf12=60.900mma11=arccos(d11/da11)=38.4568a12=arccos(d12/da12)=24.5802z11*(tana11-tan)+z12*(tana12-tan)/2=1.45251011齿根高齿轮 12分度圆直齿轮 11径齿轮 12齿顶圆直齿轮 11径齿轮 12齿根圆直齿轮 11径齿轮 12齿顶圆压齿轮 11力角齿轮 12重合度12131415165.2 圆锥齿轮 15 与 16表 6 圆锥齿轮 15 和 16 的几何尺寸表序号123456789项目齿轮 15齿轮 16模数压力角齿顶高系数顶隙系数分度圆锥齿轮 15角齿轮 16分度圆直齿轮 15径齿轮 16锥距齿数齿轮 15齿顶高齿轮 16代号z15z16mha*c*1516d15d16Rha15ha16计算公式及计算结果172632010.215=arccot(z16/z15)=35.31116=90-15=54.689d15=m*z15=51.000mmd16=m*z16=69.000mmR=0.5*m*(z152+z162)1/2=44.116hf15=m*(ha*+c*)=3.600mmhf16=m*(ha*+c*)=3.600mmda15=d15+2*ha15*cos15=255.896mmda16=d16+2*ha16*cos16=275.468mmdf15=d15-2*hf15*cos15=45.125mmdf16=d16-2*hf16*cos16=67.838mmzv15=z15/cos15=20.833zv16=z16/cos16=41.521va15=arccos(d15*cos/da15)=30.976va16=arccos(d16*cos/da16)=26.297zv15*(tanva15-tanv)+zv16*(tanva16-tanv)/2=1.644101112131415齿根高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数当量齿轮齿顶圆压力角齿轮 15hf15齿轮 16hf16齿轮 15da15齿轮 16da16齿轮 15df15齿轮 16df16齿轮 15zv15齿轮 16zv16齿轮 15va15齿轮 16va16重合度6 实际输出转速n1745z5z11z13z15 30.572.8z6z12z14z16745z7z11z13z15 25.172.8z8z12z14z16745z9z11z13z15 17.362.8z10z12z14z16n2n3