哈工大机械原理大作业齿轮 - 黄建青

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

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：能源学院

班级： 1302402 设计者：黄建青

学号： 1130240222 指导教师：焦映厚陈照波

设计时间： 2015年06月20日

齿轮传动设计说明书

班号：1302402 姓名：黄建青学号：1130240222

1.设计题目：

1.1机构运动简图

图1

机构运动简图如图1所示，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。

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

13 1450 25 30 37 ≤2.8 ≤4.5 2 ≤4.5 3 ≤4 3 2.传动系统具体的设计：

2.1对传动系统进行传动比分配

传动机构的具体参数如上所示，根据不同输入和输出功率可求得在不同情况下的传动比，由此可知传动系统的总传动比为

i1 =n1/ n01= 1450/25=58

i2= n2/ n02= 1450/30=48.33

i3= n3/ n03= 1450/37=39.19

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。设带传动的传动比ipmax=2.5，滑移齿轮的传动比为i v 1、i v 2、i v 3，定轴齿轮传动比为i f ，则总传动比i 1、i 2、i 3为：

f

v p f v p f v p i i i i i i i i i i i i 3max 32max 21max 1===

令41=v i ，可得

41=v i 5.2=p i 5.8f i =（对应齿轮9、10） 2 3.333v i = 5.2=p i 5.8f i =（对应齿轮7、8） 3 2.703v i = 5.2=p i 5.8f i =（对应齿轮5、6）

定轴齿轮的传动是由3组齿轮来完成的，则每对齿轮的传动比为

33 5.8 1.797d f i i ===。

2.2滑移齿轮传动齿数的确定

2.2.1确定滑移齿轮变速传动系统的要求 （1）每对相互啮合的齿轮满足其传动比要求 （2）每对相互啮合齿轮的中心距要求一致 （3）每对相互啮合的齿轮齿数最好为质数 （4）每对相互啮合的齿轮最好为正传动 （5）齿轮不能产生根切 （6）结构尺寸尽可能的小 2.2.2确定滑移齿轮的具体参数

由上述的要求经过计算，我们可以大致确定齿轮5、6、7、8、9和10的齿数：z 5=30，z 6=80，z 7=26，z 8=84，z 9=22，z 10=88，中心距a=110mm 。上述齿轮

的齿顶高系数1*

=a h ，径向间隙系数25.0*=c ，分度圆压力角α=20°。由于产生

根切的最小齿数为17，所以此设计方案均不会产生根切现象，故滑移齿轮采用标准齿轮设计。

2.2.3滑移齿轮传动中每对齿轮几何参数的计算

1.齿轮5、6的具体参数

序号

项目

代号

计算公式及计算结果（单位mm ）

1

齿数

齿轮5

5z 30 齿轮6

6z

80 2 模数 m 2 3 压力角 α

20° 4 齿顶高系数 *

a

h 1 5 顶隙系数

0.25

6 标准中心距 a

56()/2110a m z z =+=

7 实际中心距 'a

110

8 啮合角

'α

20)cos arccos(''==a

a

α

α 9

变位系数

齿轮5

5x 0 齿轮6 6x

10

齿顶高

齿轮5

5a h 2)(5*

5=+=m x h h a a

齿轮6 6a h

错误！未找到引用源。

11

齿根高

齿轮5

5f h 5.2)(5**5=-+=m x c h h a f

齿轮6

6f h 5.2)(6**6=-+=m x c h h a f

12

分度圆直径

齿轮5

5d

5523060d mz ==⨯= 齿轮6

6d 16080266=⨯==mz d

13

齿顶圆直径 齿轮5

5a d 5552602264a a d d h =+=+⨯=

齿轮6

6a d

164221602666=⨯+=+=a a h d d

14

齿根圆直径

齿轮5 5f d 5552602 2.555f f d d h =-=-⨯= 齿轮6 6f d

1555.221602666=⨯-=-=f f h d d

15 齿顶圆压力

角

齿轮5 5a α 55arccos(cos /)arccos(30cos(20)/32)28.24a a r r αα=== 齿轮6

6a α

54.23)82/)20cos(80arccos()/cos arccos(566===a a r r αα

16

重合度

ε

,,561

[5(tan tan )6(tan tan )] 1.742a a z z αεααααπ

=-+-=

2.齿轮7、8的具体参数

序号

项目

代号

计算公式及计算结果（单位mm ）

1

齿数

齿轮7

7z

26 齿轮8

8z

84 2 模数 m 2 3 压力角 α

20° 4 齿顶高系数 *

a

h 1 5 顶隙系数

0.25

6 标准中心距 a

78()/2110a m z z =+=

7 实际中心距 'a

110

8

啮合角

'α

9

变位系数

齿轮7

7x

0 齿轮8 8x

10

齿顶高

齿轮7

7a h

2)(7*

7=+=m x h h a a

齿轮8

8a h 错误！未找到引用源。

11

齿根高

齿轮7

7f h

5.2)(7**

7=-+=m x c h h a f