齿轮传动设计-哈工大机械设计

机械设计大作业说明书

大作业名称：

________ 设计题目：

5.1.2

班 级：

1208108 设计者：

学

号：

指导教师：

吴伟玉、古乐

设计时间：

—_2014.11.04 ______

哈尔滨工业大学

目录

齿轮设计任务书 (1)

络嚼It 矣求衣孝

一选择齿轮材料、热处理工艺及精度等级 (1)

二传动装置的运动和动力参数设计2三选择齿轮材料、热处理方式、精度等级3四初步计算传动主要尺寸4五计算传动尺寸 (7)

六大齿轮结构尺寸的确定8七参考文献 .................................................................. …卫

一、机械设计作业任务书

1. 设计题目：齿轮传动设计

2. 设计结构简图

X ----------- 三—〉K

mimx

3. 设计原始数据

机器工作平稳，单向回转，成批生产

选择齿轮材料、热处理方式、精度等级

带式输送机为一般机械， 且要求成批生产，故毛坯需选用模锻工艺， 起模斜度为1:10。

陋山.创堆比进川45心 由参考文献1表6.2充些：

小齿轮囚展赴二 kiii 皿L 茂九217~225HBW 平均硬度236HBW £齿转—火处广 齿向趾岌为162~217HBW

半」匀加垃189.5HBW 。

由参考文献2表16.1査供齿轮」「远口 8级精度。

传动装置的运动和动力参数设计

1. 选择电动机

由方案图表中的数据要求，查参考文献【2】表14.1 丫系列三相异步电动 机的型号及相关数据选择可选择 Y132S-6。 可查得轴径为38mm 长为80mm

2. 计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比

n m 960 i 9.60

总传动比

n 100

w

带式运输机为二级传动系统，且要求第一级

V 带传动的传动比 错误！未找到引用源。

分配传动比：i 「二J

故第二级齿轮传动的传动比为:

3、传动装置各轴的运动参数

(1)、各轴转速

电动机轴

■轴

-轴

卷筒轴

(2)、各轴输入功率

=2

I 2

i 9.6 i 2

4.80。

i 1

2

n m =960r/min

n =n m / i 1 =480r/min

n — = n / i 2 =100r/min

n --=100r/min

电动机轴P=4KW

二轴 T n

二 Ti ■ 2 ■ 3 i 2 = 7.64

10 4 N

5

mm 0.97

0.98

4.8 = 3.486 10 N mm

5

T m

=T n

- 3

■ 4 i 3 = 3.486 10 N

5

= 3.382

10 N mm

上述计算结果如下表。

〔轴 P 1 = 1P

其中1-V 带传动效率，由参考文献 代入数据：P ］二 4 0.96 =3.84 kW 2】表 9.1，有 i =0.96 ；

二轴

P = = P 1

2 3

其中 2 -齿轮传动效率，由参考文献【2】表9.1有2=0.97 ；

3 -轴承传动效率，由参考文献【2】表

9.1有3=0.98 ;

代入数据有： = Pi • 2 • 3 =3.84kW 0.97 0.98 =3.65 kW

卷轴筒 P-. =

3 4 p —

由参考文献【2】表9.1有4 = 0.9 9 ; 代入数据有： P m

= P n

• 3

• 4 = 3.65kW

0.98 0.99 = 3.542 kW

(3)、各轴的转矩 电动机轴的输出转矩

6

P d

6

4 T d =9.55

10 一 =9.55

10

N mm =39791

n

960

m

.67 N mm

〔轴 £ =T d 儿=39791

4

.67 0.96 2N mm =7.64

10 N mm mm 0.98

0.99

1

卷筒轴

II轴 3.65 100

卷筒轴 3.542

5

3.382 X10

100

1 0.97

四、初步计算传动主要尺寸

因为齿轮采用软齿面开式传动，开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损,

定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。齿根弯曲疲劳强度设计公式

2K「Y F Y S Y；

［；「］F

式中Y F――齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力C F的影响

Y s ――应力修正系数，用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它应

力对齿根应力的影响。

Y .――重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮

合区上界点时的齿根应力系数

［二］F——许用齿根弯曲应力

1. 小齿轮传递的转矩T i

由上一步可知：

4

T =T d上 =39791 .67 0.96 2N mm =7.64 10 N mm

2. 载荷系数K t的确定

设计时，K t= 1.1-1.8，本题初选选K t= 1.3

3. 齿宽系数d的确定

初步设计齿轮在轴承上为非对称布置，软齿面，由参考文献［1］表6.6,

因此初步确