哈工大机械设计大作业--齿轮传动设计5.3.4(绝对完美版).pdf

《哈工大机械设计大作业--齿轮传动设计5.3.4(绝对完美版).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《哈工大机械设计大作业--齿轮传动设计5.3.4(绝对完美版).pdf（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 Harbin Institute of Technology 齿轮传动设计 设计说明书 课程名称：机械设计 设计题目：齿轮传动设计 院 系：能源科学与工程学院 班 级：设 计 者：学 号：指导教师：曲建俊 设计时间：哈尔滨工业大学 目录 一、设计题目-2 二、选 择 齿 轮 材 料、热 处 理 方 式、精 度 等 级-2 三、初步计算传动主要尺寸-3 四、确定传动尺寸-4 五、校核齿根弯曲疲劳强度-5 六、计算齿轮传动其他尺寸-6 七、大齿轮结构设计-7 八、参考文献-8 一、设计题目 设计题目:设计绞车（带棘轮制动器）中的齿轮传动 传动方案如下图所示:已知数据：方案 电动机工作功率dP/k

2、W 电动机满载转速mn/(r/min)工作机的转速wn/(r/min)第一级传动比1i 轴承座中 心高H/mm 最短工作 年限 FC 3 220 8 年 3 班 25%注：FC-电动机额定负载时间持续率。二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 考虑到绞车（带棘轮制动器）为一般机械，故大、小齿轮均选用 45 钢，采用软齿面。由参考文献1表查得：小齿轮调质处理，齿面硬度为 217255HBW，平均硬度 236HBW；大齿轮正火处理，齿面硬度 162217HBW，平均硬度 190HBW。大、小齿轮齿面平均硬度差为 46HBW。大、小齿轮均选用 8 级精度设计。三、初步计算传动主要尺寸 因为齿轮采用软

3、齿面闭式传动，齿面疲劳点蚀是其最主要的失效形式，故按齿面接触疲劳强度进行设计。齿面接触疲劳强度的设计公式：321112HHEdZZZuuKTd 式中各参数为：（1）小齿轮传递的转矩1T。61119.55 10PTn 112dPP 式中 1V 带传动的传动效率；2滚动轴承的传动功率；由参考文献2表可知96.01，98.02，带入上式可得：kWkWPPd7632.30.498.096.0211 故 mmNnPT3.11783139157632.31055.91055.961161（2）设计时，因v值未知，vK不能确定，故可初选载荷系数8.11.1tK，本题初取3.1tK。（3）由参考文献 1表取齿

4、宽系数0.1d。（4）由参考文献 1表查得弹性系数MPaZE8.189。（5）由参考文献 1图查得节点区域系数5.2HZ。（6）齿数比083.5603915u。（7）初选241z，则99.121083.52412uzz，取1222z。由参考文献 1式（）得 72.10.112212412.388.1cos112.3-88.121zz 由表参考文献1图得重合度系数861.0Z。（8）许用接触应力可由参考文献 1式（）HHNHSZlim算得。由参考文献1图（e）、（a）得接触疲劳极限应力MPaH5701lim，MPaH3902lim。由参考文献1表，取安全系数0.1HS。小齿轮 1 与大齿轮 2

5、的应力循环次数分别为 81110784.88250830.139156060haLnN 881210728.1083.510784.8uNN 由参考文献 1图查得寿命系数02.11NZ，12.12NZ（允许局部点蚀），则 MPaSZHHNH4.5810.157002.11lim11 MPaSZHHNH8.4360.139012.12lim22 故取 MPaHH8.4362 初算小齿轮 1 的分度圆直径td1，得 mmZZZuuTKdHHEdtt451.688.436861.05.28.189083.51083.50.13.1178313.1212323211四、确定传动尺寸（1）计算载荷系数K

6、。由参考文献1表查得使用系数25.1AK。齿轮线速度如下式 smndvt09.11000603915451.6810006011 由参考文献1图查得动载系数1.1VK；由参考文献1图查得齿向载荷分布系数06.1K；由参考文献1表查得齿间载荷分配系数1.1K。故载荷系数 60.11.106.11.125.1KKKKKVA（2）对td1进行修正。因K与tK有较大差异，故需要对按tK值计算出的td1进行修正，即 mmKKddtt357.733.160.1451.683311（3）确定模数m。mmzdm06.324357.7311 按参考文献 1表，取mmm3。（4）计算传动尺寸。中心距 mmzzma

7、219122243212121 改变m、Z的搭配，圆整中心距，取241z，1202z，mmm3，则 mmzzma216120243212121 524120i，%5%66.155083.5ii，允许 由mmdbd357.73357.730.112，取mmb742。又mmbb10521，取mmb801。五、校核齿根弯曲疲劳强度 FsFFYYYbmdKT112 式中各参数：（1）11dmTK、值同前。（2）齿宽mmbb742。（3）齿形系数FY和应力修正系数sY。由参考文献 1图查得65.21FY，15.22FY。由参考文献 1图查得58.11SY，82.12SY。（4）由参考文献 1图查得重合度

8、系数71.0Y。（5）许用弯曲应力可由参考文献 1式（）FFNFSYlim算得。由参考文献1图（f）、（b）查得弯曲疲劳极限应力 MPaF2201lim，MPaF1702lim 由参考文献1图查得寿命系数0.121NNYY。由参考文献1表查得安全系数25.1FS，故 MPaSYFFNF17625.12200.11lim11 MPaSYFFNF13625.11700.12lim22 MPaMPaYYYbmdKTFsFF17683.6871.058.165.2357.733743.11783160.122111111 MPaMPaYYYbmdKTFsFF13697.6371.081.115.235

9、7.733743.11783160.122222112 满足齿根弯曲疲劳强度要求。六、计算齿轮传动其他尺寸（1）对于小齿轮：分度圆直径mmmzd7224311；齿顶高mmmhhaa331*1；齿根高mmmchhaf75.3325.01*1；齿顶圆直径mmhddaa7832722111；齿根圆直径mmhddff5.6475.32722111；小齿轮齿宽mmb801。（2）对于大齿轮：分度圆直径mmmzd360120322；齿顶高mmmhhaa331*2；齿根高mmmchhaf75.3325.01*1；齿顶圆直径mmhddaa368323602222；齿根圆直径mmhddff5.35275.323

10、602222；大齿轮齿宽mmb742。七、大齿轮结构设计（1）齿轮结构形式的确定 由于齿顶圆直径mmmmhddaa500368323602222，为了减少质量和节约 材料，采用锻造腹板式结构。为降低成本、提高效率、适于批量生产，采用模锻的加工方法，起模斜度为1：10。（2）轮毂孔径的确定 大齿轮轮毂孔径是根据与孔相配合的轴径确定，此处按照扭矩初算轴径 3nPCd 由参考文献1表查得103126C，由于齿轮不装在轴端部，故取125C。由参考文献2由表查得 8 级精度的一般齿轮传动效率97.03，则 kWPP650.397.07632.331 所以 mmnPCd161.4960650.312533

11、 考虑到键槽削弱轴的强度，而轴和大齿轮连接时用键连接，轴和联轴器连接时用键连接，即轴颈上有 2 个键槽，故应将轴径增大 10%，则 mmd077.54161.49%101 根据参考文献 2表，按标准20052822 TGB的20aR系列圆整，取mmd56。根据参考文献2表，键的公称尺寸1016hb，采用普通平键连接，则轮毂上键槽的尺寸mmb037.016，mmt2.0013.4。（3）齿轮结构尺寸的确定 根据参考文献 1由图可知：mmdk56；mmdDk6.89566.16.11；mmmdDa338310368102；mmmmdLk842.67565.12.15.12.1，取mmL80；mmmmbc2.228.14743.02.03.02.0，取mmc16；mmcr8165.05.0；mmDDD8.2133386.895.05.0210；mmDDd1.626.89-33825.025.0120；mmmmmmm10125.7345.245.20，取010mm。齿轮零件工作图见 A2 图纸。八、参考文献 1王黎钦，陈铁鸣.机械设计.6 版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2张锋，古乐.机械设计课程设计.5 版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，3张锋，宋宝玉.机械设计大作业指导书.北京：高等教育出版社，