哈工大机械原理大作业齿轮——15号

1、设计题目(15)1.1机构运动简图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15 745 25 30 372332、传动比的分配计算电动机转速n i ,输出转速为n o1,n o2,n o3,带传动的最大传动比为i pmax ，滑移齿轮传动的最大传动比为i vmax ，定轴齿轮传动每对齿轮的最大传动比为i dmax 。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为135.203774511===o i n n i 833.243074522===o i n n i8.292574533===o i n n i 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。

设带传动比为i pmax ，滑移齿轮的传动比为i pmax ，滑移齿轮的传动比为i v1,i v2和i v3，定轴齿轮传动的传动比为i f ，则总传动比：f v p i i i i 1max 1= f v p i i i i 2max 2= f v p i i i i 3max 3=令max 3v v i i ==4则可得定轴齿轮传动部分的传动比为365.2maxmax 3==v p f i i i i则得滑移齿轮的传动比041.3max 11=⨯=fp v i i i i750.3max 22=⨯=fp v i i i i设定轴齿轮传动由N=3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为i d =3365.2=1.332≤i dmax =43、齿轮齿数的确定由于实现的传动比较大，为保证齿轮传动精度和增加强度，故三对滑移齿轮均按角度变位齿轮设计。

则 3109287165cos cos )(cos cos )(cos cos )(a a Z Z a a Z Z a a Z Z +=+=+又由于750.365=Z Z 041.378=Z Z000.4910=Z Z结合齿轮变位系数线图，按如下设计： Z 5=13 Z 6=39 a 1=25.19° x 1=0.500 x 2=0.629 Z 7=11 Z 8=41 a 2=25.19° x 1=0.500 x 2=0.629 Z 9=9 Z 10=40 a 2=25.47° x 1=0.500 x 2=0.736齿顶高系数*ah =1，径向间隙系数*c =0.25，分度圆压力角α=20°实际中心距a '=54mm 。

定轴圆柱齿轮齿数设计1112Z Z =1314Z Z =1.333 1516Z Z =1.333 Z 11=Z 13=Z 15=12 Z 12=Z 14=Z 16=16 a=24.209° x 1=0.300 x 2=0.252 (Z 15、Z 16为圆锥齿轮)齿顶高系数*ah =1，径向间隙系数*c =0.25，分度圆压力角α=20°实际中心距a '=51mm 。

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序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮55z13齿轮6 6z39 2 模数 m2 3 压力角 α20° 4 齿顶高系数 *a h1 5 顶隙系数 *c 0.256 标准中心距 aa =m (65z z +)/2=52mm7 实际中心距 a '54mm8啮合角α'=⎪⎭⎫⎝⎛=''cos arccos a aαα 25.19° 9 变位系数齿轮55x 0.500 齿轮66x0.62910 齿顶高齿轮5 5a h()=∆-+=yxhmhaa5*52.742mm 齿轮6 6a h()=∆-+=yxhmhaa6*63.000mm11 齿根高齿轮5 5f h()=-+=5**5xchmhaf1.5200mm 齿轮6 6f h()=-+=6**6xchmhaf1.242mm12 分度圆直径齿轮5 5d==55mzd26.000mm 齿轮6 6d==66mzd78.000mm13 齿顶圆直径齿轮5 5a d=+=5552aahdd31.484mm 齿轮6 6a d=+=6562aahdd84.000mm14 齿根圆直径齿轮5 5f d=-=5552ffhdd23.000mm 齿轮6 6f d=-=6662ffhdd75.516mm15 齿顶圆压力角齿轮5 5aα=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=555cosarccosaa ddαα39.103°齿轮6 6aα=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=666cosarccosaa ddαα29.241°16 重合度εε=[5z('5tantanαα-a)+)tan(tan'66αα-az] /2π=2.6794.2滑移齿轮7和齿轮8序号项目代号计算公式及计算结果1 齿数齿轮7 7z11齿轮8 8z412 模数m 23 压力角α20°4 齿顶高系数 *ah 1 5 顶隙系数 *c0.256 标准中心距 aa =m (87z z +)/2=52mm7实际中心距'a54mm8 啮合角'α=⎪⎭⎫⎝⎛=''cos arccos a aαα25.19° 9 变位系数齿轮77x 0.500 齿轮88x 0.62910齿顶高齿轮77a h ()=∆-+=y x h m h a a 7*7 2.742mm 齿轮8 8a h()=∆-+=y x h m h a a 8*8 3.000mm11齿根高齿轮77f h ()=-+=7**7x c h m h a f 1.500mm齿轮8 8f h ()=-+=8**8x c h m h a f 2.142mm12分度圆直径齿轮77d ==77mz d 22.000mm 齿轮88d ==88mz d 78.000mm 13齿顶圆直径齿轮7 7a d =+=7772a a h d d 27.484mm齿轮8 8a d=+=8882a a h d d 84.000mm14齿根圆直径齿轮77f d =-=7772f f h d d 19.000mm 齿轮88f d=-=8882f f h d d 73.716mm15齿顶圆压力角齿轮77a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=777cos arccos a a d d αα41.159° 齿轮88a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=888cos arccos a a d d αα27.188° 16 重合度εε=)]tan (tan )tan (tan ['88'77αααα-+-a a z z /2π=1.3594.3滑移齿轮9和齿轮10序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮99z 9 齿轮1010z40 2 模数 m 2 3 压力角 α20° 4 齿顶高系数 *ah 1 5 顶隙系数 *c0.256 标准中心距 aa =m (109z z +)/2=49mm7实际中心距'a52mm8 啮合角'α=⎪⎭⎫⎝⎛=''cos arccos a aαα25.47° 9 变位系数齿轮99x 0.500 齿轮1010x 0.73610齿顶高齿轮99a h ()=∆-+=y x h m h a a 9*9 2.728mm齿轮10 10a h()=∆-+=y x h m h a a 10*10 3.000mm11齿根高齿轮99f h ()=-+=9**9x c h m h a f 1.500mm 齿轮10 10f h ()=-+=10**10x c h m h a f 1.228mm12分度圆直径齿轮99d ==99mz d 18.000mm 齿轮1010d==1010mz d 80.000mm13齿顶圆直径齿轮9 9a d =+=9992a a h d d 23.456mm齿轮10 10a d=+=1010102a a h d d 86.000mm14齿根圆直径齿轮99f d =-=9992f f h d d 77.544mm 齿轮1010f d=-=1010102f f h d d 43.853mm15齿顶圆压力角齿轮99a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=999cos arccos a a d d αα43.853° 齿轮10 10a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=101010cos arccos a a d d αα29.058° 16 重合度 εε=)]tan (tan )tan (tan ['1010'99αααα-+-a a z z /2π=1.2005、 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对应相同)序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮1111z 12 齿轮1212z16 2 模数 m 3 3 压力角 α20° 4 齿顶高系数 *ah 1 5 顶隙系数 *c0.256 标准中心距 a= (65z z +)/2=42.000mm7实际中心距'a51mm8 啮合角'α=⎪⎭⎫⎝⎛=''cos arccos a aαα24.209° 9 变位系数齿轮1111x0.300 齿轮1212x 0.25210齿顶高齿轮1111a h ()=∆-+=y x h m h a a 11*11 3.744mm 齿轮12 12a h()=∆-+=y x h m h a a 12*12 3.600mm11齿根高齿轮1111f h ()=-+=11**11x c h m h a f 2.850mm齿轮12 12f h ()=-+=12**12x c h m h a f 2.944mm12分度圆直径齿轮1111d==1111mz d 36mm齿轮1212d ==1212mz d 48mm13齿顶圆直径齿轮11 11a d =+=1111112a a h d d 43.488mm齿轮12 12a d=+=1212122a a h d d 55.200mm14齿根圆直径齿轮1111f d =-=1111112f f h d d 29.300mm 齿轮1212f d=-=1212122f f h d d 41.012mm15齿顶圆压力角齿轮1111a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=111111cos arccos a a d d αα37.107° 齿轮1212a α=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=121212cos arccos a a d d αα33.456° 16 重合度 εε=)]tan (tan )tan (tan ['1212'1111αααα-+-a a z z /2π=1.3225.2圆锥齿轮15与16序号 项目代号 计算公式及计算结果1 齿数齿轮1515z 16 齿轮1616z22 2 模数 m3 3 压力角 'α20° 4 齿顶高系数 *ah 1 5顶隙系数*c0.26 分度圆锥角齿轮1515δ ()==151615/cot z z arc δ36.300°齿轮16 16δ=-=O 151690δδ53.700°7 分度圆直径齿轮1515d ==1515mz d 48.000mm 齿轮1616d==1616mz d 66.000mm8 锥距R=+=21621521d d R 41.704mm 9 齿顶高齿轮1515a h ==*15a a mh h 3.000mm 齿轮16 16a h==*16a a mh h 3.000mm10 齿根高齿轮1515f h =+=)(**15c h m h a f 3.600mm 齿轮16 16f h =+=)(**16c h m h a f 3.600mm11 齿顶圆直径齿轮1515a d =+=15151515cos 2δa a h d d 55.896mm齿轮16 16a d=+=16161616cos 2δa a h d d 7.468mm12 齿根圆直径齿轮1515f d =-=15151515cos 2δa f h d d 45.125mm齿轮1616f d =-=16161616cos 2δa f h d d 67.838mm13 当量齿数 齿轮1515v z==151515cos δνz z 20.833齿轮1616v z==161616cos δνz z 41.52114当量齿轮 齿顶圆压力角齿轮1515va α=+=)2cos arccos(15151515a a h mz mz ννναα30.976°齿轮1616va α=+=)2cos arccos(16161616a a h mz mz ννναα26.279°15 重合度 ε)]tan (tan )tan (tan ['1616'1515ααααενννν-+-=a a z z /2π=1.6446、实际输出转速=÷⨯⨯⨯⨯=÷=8.22216161218143913745**max 11p f i i i n n ν37.626(r/min) =÷⨯⨯⨯⨯=÷=8.22216161218144111745**max 11p f i i i n n ν30.285(r/min)=÷⨯⨯⨯⨯=÷=8.2221616121814409745**max11p f i i i n n ν25.398(r/min)。