传动箱设计说明书

传动箱

设计说明书

课题名称：传动箱——前进档I档

班级：）

姓名：

学号：

指导教师：

二O一三年一月

1结构

图1 主体结构

2 各结构的设计计算

2.1已知数据

TS250拖拉机参数：发动机：295 缸径×行程:95×115 12小时功率：18.5kW

最大转矩：m N 8.96⋅≥ 最大转矩时转速：min r 1575≤ 标准转速：2100。

燃油消耗率：h kW g 250⋅≤ 机油消耗率：h kW g 84.1⋅≤ 轮胎规格:4.0—16（前轮） 9.5—24（后轮）

表1 各档速度

I 2.24km/h V 8.78km/h Ⅱ 2.83km/h Ⅵ 11.08km/h Ⅲ 4.6 km/h Ⅶ 18.04km/h Ⅳ 7.3 km/h Ⅷ 28.61km/h 倒Ⅰ档

2.19 km/h

倒Ⅱ档

8.19 km/h

2.2各结构的校核计算

⑴、总传动比：由表1已知数据可进行下列计算 ①后轮直径:mm 1150

后轮动力直径：mm 25.1075935.01150=⨯ ②

后轮行驶速度：s m 44.23600100078.8=÷⨯=V V

③后轮转速：s r 723.014.325.1075100044.2≈÷÷⨯==周长后V V n 总传动比：41.48723.0602100=÷÷ ⑵、传动比分配：V 档传动比：2.14

主变速箱传动比：3.818

末端传动比:5.923 ⑶、齿轮设计

①齿轮材料：小齿轮：CrMnTi 30 硬度229HB ，调制后使用[1]

大齿轮：CrMn 20 硬度19，调制后使用[1]

②齿轮初步计算:转矩

m N 13.842100

5

.181055.96⋅=⨯⨯ 齿宽系数 ：由手册查知： 1=d ψ 接触疲劳极限：由手册知：

MPa

625MPa

6732lim 1lim ==H H σσ

初步计算的许用接触应力：

[][]MPa

5.5626259.09.0MPa

7.6056739.09.02lim 21lim 1=⨯=≈=⨯=≈H H H H σσσσ

d A 值：82[2]

初步计算小齿轮直径1d ：[]32

1

11

u

u T A d H d d +⋅

≥σψ

mm 9176.5914

.21

14.25.562184130823

2=+⋅⨯⨯=

取mm 601=d 初步齿宽：mm 606011=⨯==d b d ψ 校核计算：

圆周速度v ：s m 594.660

10002100

6014.36010001=⨯⨯⨯=⨯=

n d v π

精度等级：由手册查知精度等级为7级[1]

齿数z 和模数m ：初取小齿轮的齿数为17；则

9469.2657.12

14.2211

121===+=+=

m mz mz mz mz mz a 5.369.2694≈÷=m 由手册知取5.3=m [1]

14.175

.360

11≈=

=m d z 取z 1=17

38.361714.212=⨯==iz z 取372=z 使用系数A k ：1.75[2] 动载系数v k ：1.14[2] 齿间载荷分配系数αH k ：N 33.280460

84130

2211≈⨯==d T F t

m N 100m N 7930.8160

33.280475.1<≈⨯=b F k t A

βεαcos )11(2.388.121⎥⎦⎤

⎢⎣

⎡+-=z z

︒⎪⎭⎫

⎝

⎛+⨯-=0cos 3711712.388.1 6053.1≈ 8934.036053.1434≈-=-=

αεεZ 2529.18934.01122≈==

ε

αz k H 齿向载荷分布系数βH k ：查知：2

1216.01⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=d b d b B A k H β

[2]

2

2606060606.0116.011.1⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯++=

366.1= 载荷系数K ： βαH H v A K K K K K =

366.12529.114.175.1⨯⨯⨯=

4144.3≈

弹性系数E Z ：查表知MPa 8.189=E Z [2]

节点区域系数H Z ：由于该齿轮需要变位，故先进行变位系数计算。

mm 5.942

)

3717(5.32)(21=+⨯=+=

z z m a mm 94='a

啮合角α'：ααcos cos a a

'='

94469.020cos 94

75

.94≈︒= 819'︒='α

总变位系数∑x ：由变位系数线图知∑x 为-0.05[1] 变位系数21x x 、：由变位系数线图知[1]

25

.02.005.020

.021-=--==x x

0009.037

1705

.02121-≈+-=++z z x x

0009.037

1705

.02121-≈+-=++z z x x

查表知5.2=H Z [2] 接触最小安全系数min H S ：查表知为1.0[2] 总工作时间h t ：h 600043005=⨯⨯

应力循环次数L N ：估计61.6,1051075=⨯≤

∑=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛==n

i m

i hi i V L T T t n N N 1max 1160γ

h

hi

n

i i h t t T T t n ⋅

⎪

⎪⎭

⎫

⎝⎛=∑=161

.6max 160γ m N 13095.84mm N 95.84130

21005.181055.96

1⋅=⋅=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯='

T

m N 44833.82mm N 33.824482100

98

.05.181055.96

2⋅=⋅=⨯⨯

⨯=T

]1)17

.11244833

.82(1)17.11213095.84[(

210016061.61⨯+⨯⨯⨯⨯=L N