机械原理大作业三齿轮传动系统设计18

机械原理大作业三

课程名称：机械原理

设计题目：齿轮传动系统设计

题号：18

院系：机电工程学院

班级：*******

设计者：*********

学号：**********

指导教师：赵永强唐德威

设计时间：2015年6月

哈尔滨工业大学

齿轮传动系统设计说明书

1、设计题目

1.1机构运动简图

图1 齿轮传动系统机构运动简图

1.2机械传动系统原始参数

表1 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

18 745 27 31 37 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3

2、传动比的分配计算

电动机转速n=745r/min ，输出转速n 1=27 r/min ，n 2=31 r/min ，n 3=37 r/min ，带传动的最大传动比i pmax =2.5，滑移齿轮传动的最大传动比i vmax =4，定轴齿轮传动的最大传动比i dmax =4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为

i 1=n n1=745/27=27.593；i 2=n n2=745/31=24.032； i 3=n

n3 =745/37=20.135

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

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。设带传动的传动比为i pmax =2.5，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

i 1=i pmax i v1i f;

i 2=i pmax i v2i f ；

i 3=i pmax i v3i f

令i v3=i vmax =4

则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f

=

i 3

i pmax ×i vmax

=

27.5932.5×4

=2.759

滑移齿轮传动的传动比

i v1

=i 1

i pmax ×i

f

= 20.1352.5×2.759

=2.919

i v2=

i 2

i pmax×i f =24.032

2.5×2.759

=3.484

定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为

i d =√i f 3=√2.7593

=1.403 ≤i dmax =4

表2 传动比的分配

i 1

i 2

i 3

i v1

i v2

i v3

i pmax

i f

i d

27.593

24.032

20.135

2.919

3.484

4

2.5

2.759

1.403

3、齿轮齿数的确定

3.1 滑移齿轮传动齿数的确定

根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数：z 5= 21，z 6= 62，z 7= 19，z 8= 65，z 9=17，z 10=67；它们的齿顶高

系数h a ∗=1，径向间隙系数c ∗=0.25，分度圆压力角=20°，实际中心距a ＇

=84mm 。

表3 滑移齿轮传动齿数的确定

Z 5

Z 6

Z 7

Z 8

Z 9

Z 10

21

62

19

65

17

67

3.2 定轴齿轮传动齿数的确定

根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位

齿轮，其齿数：z 11=z 13=13，z 12=z 14=18。它们的齿顶高系数h a ∗=1，径向间隙系数c ∗=0.25，

分度圆压力角=20°,实际中心距a ＇=47mm 。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮z 15=17，z 16=24，

齿顶高系数h a ∗=1，径向间隙系数c ∗=0.2，分度圆压力角=20°（等于啮合角α＇）

。

表4 定轴齿轮传动齿数的确定

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

15

齿顶圆压力角

齿轮5

αa5 αa5=arccos (d 5cosαd a5

)=30.876° 齿轮6

αa6

αa6=arccos (

d 6cosαd a6

)=24.291°

16

重合度

ε=[z 5(tanαa5−tanα＇)+z 6(tanαa6−tanα＇)] /2π

=1.579

说明：总变位系数x Σ=

(inv α′−inv α)(z 9+z 10)

2tan α

=1.044，根据《机械原理》第三版中图7-34

选择变位系数线图分配变位系数，x 9=0.540 , x 10=0.504 4.2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

z 7 19 齿轮8

z 8

65 2 模数 m

2 3 压力角 α 20° 4 齿顶高系数 h a ∗

1 5 顶隙系数 c ∗ 0.25

6 标准中心距 a

a =m(z 7+z 8)/2=84mm

7 实际中心距 a ′ 84mm

8

啮合角

α＇ α′=arccos (a

cosαa ′

)=20°

9

变位系数

齿轮7

x 7 0 齿轮8 x 8 0

10

齿顶高

齿轮7

h a7 h a7=m(h ∗a +x 7−∆y)=2.000mm 齿轮8 h a8 h a8=m(h ∗a +x 8−∆y)=2.000mm

11

齿根高

齿轮7

h f7 h f7=m (h a ∗+c ∗

−x 7)=2.500mm 齿轮8 h f8 h f8=m (h a ∗+c ∗−x 8)=2.500mm

12 分度圆直径

齿轮7

d 7 d 7=mz 7=38.000mm 齿轮8

d 8 d 8=mz 8=130.000mm 13

齿顶圆直径

齿轮7 d a7 d a7=d 7+2h a7=42.000mm

齿轮8

d a8

d a8=d 8+2h a8=134.000mm