哈工大机械原理大作业齿轮传动设计28题机械制造机械理论及资料_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、 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 院 系：能源科学与工程学院 班 级：1102301 设 计 者：刘平成 学 号：1110200724 指导教师：唐德威 设计时间：2013年 6月 15日Harbin Institute of Technology 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。1.1 机构运动简图 16 1.电动机 2，4.皮带轮 3.皮带 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圆柱齿轮 15，16.圆锥齿轮 1

2、.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 最多传动 比 模 数 一对齿轮最 多传动比 模 数 28 1450 40 45 50=2.5=4 2=4 3 0.4m。齿轮啮合时的重合度 ea 31.2。选择变位系数的方法有很多，一般采用外啮合渐开线齿轮变位系数线图。该 图分为左右两部分，右部分的横坐标为齿数和 z?(=z1+z2)，纵坐标为总变位系 数 x?(=x1+x2)，阴影区内为许用区，左部线图的横坐标为 x1。具体操作：首先 通过 z?和a 确定

3、x?，再由 u=z2/z1的大小分别按左部线图中的五条斜线之一分 配 x1 和 x2。具体的数值见下表：序 号 项目 代 号 计算公式及计算结果 1 齿数 齿轮 5 z5 23 齿轮 6 z6 50 2 模数 m 2 3 压力角 200 4 齿顶高系数 ha*1 5 顶隙系数*c 0.25 6 标准中心距 a 1 a m(z5 z6)73 2 7 实际中心距 a a 73 *o 数 c*=0.2，分度圆压力角 a a-a y=m y=12(z1+z2)(cosa cosa 1)教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮输

4、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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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8 啮合角 arccos(a cos)20o a 9 变位系数 齿轮 5 x5 x5 0.320 齿轮 6 x6

5、 x6 x5 0.032mm-10 齿顶高 齿轮 5 ha5*ha5 m(ha x5 y)2.640mm 齿轮 6 ha6*ha6 m(ha*x6 y)1.360mm 11 齿根高 齿轮 5 hf 5*hf 5 m(ha c x5)1.860mm 齿轮 6 hf 6*hf 6 m(ha*c*x6)3.140mm 12 分度圆直径 齿轮 5 d5 d5 mz5 34.000mm 齿轮 6 d6 d6 mz6 100.000mm 13 齿轮 5 da5 da5 d5 2ha5 39.280mm 齿顶圆直径 齿轮 6 da6 da6 d6 2ha6 102.720mm 14 齿根圆直径 齿轮 5 d

6、f5 df 5 d5 2hf5 30.280mm 齿轮 6 df6 df 6 d6 2hf 6 93.720mm 15 齿顶圆压力 角 齿轮 5 a5 d5 cos o a5 arccos(5)35.573o da5 齿轮 6 a6 d6 cos o a6 arccos(6)23.821o da6 16 重合度 1 z5(tan a5 tan)z6(tan a6 tan)1.567 2 序 号 项目 代 号 计算公式及计算结果 1 齿数 齿轮 7 z7 17 齿轮 8 z8 41 2 模数 m 2 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动

7、系统变速后由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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3 压力角 200 4 齿顶高系数*ha*1 5 顶隙系数*c 0.25 6 标准中心距

8、a 1 a m(z7 z8)58 2 7 实际中心距 a a 58 8 啮合角 arccos(a cos)20o a 9 变位系数 齿轮 7 x7 x7 0.400 齿轮 8 x8 x8 x7 0.400-10 齿顶高 齿轮 7 ha7*ha7 m(ha x7 y)2.800mm 齿轮 8 ha8*ha8 m(ha x8 y)1.200mm 11 齿根高 齿轮 7 hf7*hf 7 m(ha c x7)1.700mm 齿轮 8 hf 8*hf 8 m(ha c x8)3.300mm 12 分度圆直径 齿轮 7 d7 d7 mz7 30.000mm 齿轮 8 d8 d8 mz8 104.000m

9、m 13 齿轮 7 da7 da7 d7 2ha7 35.600mm 齿顶圆直径 齿轮 8 da8 da8 d8 2ha8 106.400mm 14 齿根圆直径 齿轮 7 df7 df 7 d7 2hf 7 26.600mm 齿轮 8 df8 df 8 d8 2hf8 97.400mm 15 齿顶圆压力 角 齿轮 7 a7 d7 cos o a7 arccos(7)37.639 da7 齿轮 8 a8 d8 cos o a8 arccos(8)23.293o da8 16 重合度 1 z7(tan a7 tan)z8(tan a8 tan)1.523 2 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传

10、动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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序 号 项目 代号 计算公式及计

11、算结果 1 齿数 齿轮 9 z9 19 齿轮 10 z10 52 2 模数 m 2 3 压力角 200 4 齿顶高系数 ha*1 5 顶隙系数*c 0.25 6 标准中心距 a 1 a m(z9 z10)71 2 9 10 7 实际中心距 a a 71 8 啮合角 a o arccos(cos)24.267 a 9 变位系数 齿轮 9 x9 x9 0.580 齿轮 10 x10 x10 0.570-10 齿顶高 齿轮 9 ha9*ha9 m(ha*x9 y)2.860mm 齿轮 10 ha10*ha10 m(ha x10 y)2.840mm 11 齿根高 齿轮 9 hf 9*hf9 m(ha*

12、c*x9)1.340mm 齿轮 10 hf10*hf10 m(ha c x10)1.360mm 12 分度圆直径 齿轮 9 d9 d9 mz9 26.000mm 齿轮 10 d10 d10 mz10 104.000mm 13 齿轮 9 da9 da9 d9 2ha9 31.720mm 齿顶圆直径 齿轮 10 da10 da10 d10 2ha10 109.680mm 14 齿根圆直径 齿轮 9 df9 df 9 d9 2hf 9 23.320mm 齿轮 10 d f10 df10 d10 2hf10 101.280mm 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由

13、电动机输入经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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15 齿顶圆压力 角 齿轮 9 a9 d9 cos o a9 arc

14、cos(9)39.625o da9 齿轮 10 a10 d10 cos o a10 arccos(10)26.997o da10 16 重合度 1 z9(tan a9 tan)z10(tan a10 tan)2.164 2 5、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸的计算 5.1圆柱齿轮 11与齿轮 12（齿轮 13和 14与 11和12的尺寸相同）序 号 项目 代号 计算公式及计算结果 1 齿数 齿轮 11 z11 13 齿轮 12 z12 23 2 模数 m 3 3 压力角 200 4 齿顶高系数*ha*1 5 顶隙系数*c 0.25 6 标准中心距 a 1 a m(z11 z12)54 2

15、11 12 7 实际中心距 a a 56 8 啮合角 arccos(a cos)20o a 9 变位系数 齿轮 11 x11 x11 0.235 齿轮 12 x12 x12 0.235-10 齿顶高 齿轮 11 ha11*ha11 m(ha x11 y)3.705mm 齿轮 12 ha12*ha12 m(ha*x12 y)2.295mm 11 齿根高 齿轮 11 hf11*hf11 m(ha c x11)3.045mm 齿轮 12 hf12*hf12 m(ha*c*x12)4.455mm 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动系统变速后

16、由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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12 分度圆直径 齿轮 11 d11 d11 mz11 39.000mm 齿轮 12 d12 d12

17、 mz12 156.000mm 13 齿轮 11 da11 da11 d11 2ha11 46.410mm 齿顶圆直径 齿轮 12 da12 da12 d12 2ha12 160.590mm 14 齿根圆直径 齿轮 11 df11 d f11 d11 2hf 11 32.910mm 齿轮 12 df12 df12 d12 2hf12 147.090mm 15 齿顶圆压力 角 齿轮 11 a11 d11 cos o a11 arccos(11)37.846o da11 齿轮 12 a12 d12 cos o a12 arccos(12)24.100o da12 16 重合度 1 z11(tan

18、a11 tan)z12(tan a12 tan)1.1596 2 5.2圆锥齿轮 15 和 16 序 号 项目 代号 计算公式及计算结果 1 齿数 齿轮 15 z15 17 齿轮 16 z16 29 2 模数 m 3 3 压力角 200 4 齿顶高系数 ha*1 5 顶隙系数*c*0.2 6 分度圆锥角 齿轮 15 15 15=arc cot z15/z16 59.621o 齿轮 16 16 16 90o 15 30.379o 7 分度圆直径 齿轮 15 d15 d15 mz15 51.000mm 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动

19、系统变速后由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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 齿轮 16 d16 d16 mz16 87.000mm 8 锥距 R R 1 d125

20、d126=50.423mm 9 齿顶高 齿轮 15 ha15*ha14 mha*3.000mm 齿轮 16 ha16*ha16 mha 3.000mm 10 齿根高 齿轮 15 hf15*hf15 m(ha*c*)3.600mm 齿轮 16 hf16*hf 16 m(ha c)3.600mm 11 齿轮 15 da15 da15 d15 2ha15 cos 15 54.034mm 齿顶圆直径 齿轮 16 da16 da16 d16 2ha16 cos 16 92.176mm 12 齿根圆直径 齿轮 15 df15 df15 d15 2hf15 cos 15 47.359mm 齿轮 16 df1

21、6 df16 d16 2hf16 cos 16 80.789mm 13 齿轮 15 zv15 zv15 z15 33.616 cos 15 当量齿数 齿轮 16 zv16 zv16 z16 33.615 cos 16 14 当量齿轮齿 顶圆压力角 齿轮 15 va15 mzv15 cos va15 arccos v15 28.21 mzv15 2ha15 齿轮 16 va16 mzv16 cos va16 arccos v16 28.21 mzv16 2ha16 15 重合度 1 zv15(tan va15 tan)zv16(tan va16 tan)1.0484 2 6、实际输出转速 if/

22、i pmax 1450 23 13 13 17 49.965 n1 n iv1 50 23 23/2.5 29 17 13 13 17 n2 n iv2 if/i pmax 1450 41 23 23/2.5 29 45.036 19 13 13 17 n3 n iv3 i f/i pmax 1450 52 23 23/2.5 29 39.788 教师唐德威设计时间年月日设计题目齿轮传动设计如图所示一个机械传动系统运动由电动机输入经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮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机构运动简图电动机皮带轮皮带最大传动比模数圆柱齿轮一对齿轮最多传动比圆锥齿轮一对齿轮最多传动比模数模数传动比的分配计算电动机的转速输出转速带传动的最大传动比滑移齿轮的传动的最大传动比定轴齿轮传动的最大传动比根据系统的原始参数系统的的传动比为和定轴齿轮传动的传动比为则总传动比为令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为定轴齿轮传动由对齿轮传动组成则每对齿轮的传动比为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