機械設(shè)計課程設(shè)計——齒輪傳動設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一任務(wù)書…………………………………………………2</p><p>　　二 選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級…………3</p><p>　　三 初步計算傳動主要尺寸……………………………4</p><p>　　四 計算傳動尺寸……………………

2、…………………6</p><p>　　五 大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定……………………………7</p><p>　　六參考文獻………………………………………………8</p><p><b>　　一 </b></p><p><b>　　機械設(shè)計作業(yè)任務(wù)書</b></p><

3、;p><b>　　題目:齒輪傳動</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)簡圖見下圖:</b></p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)如下：</b></p><p>　　機器工作平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，成批生產(chǎn)</p><p>　　二選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級</

4、p><p>　　帶式輸送機為一般機械，且要求成批生產(chǎn)，故毛坯需選用鍛造工藝，大小齒輪均選用45號鋼，采用軟齒面，由參考文獻1表8.2查得：小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217~225HBS，平均硬度236HBS；大齒輪正火處理，齒面硬度162~217HBS，平均硬度190HBS。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBS，在30~50HBS范圍內(nèi)。選用8級精度。</p><p>　　三初步計算傳動主

5、要尺寸</p><p>　　因為齒輪采用軟齒面開式傳動，齒面不會發(fā)生疲勞點蝕，因此初步確定按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計齒輪傳動主要參數(shù)和尺寸。齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式</p><p>　　式中——齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響</p><p>　　——應(yīng)力修正系數(shù)，用以考慮齒根過度圓角處的應(yīng)力集中和除彎曲應(yīng)力以外的其它應(yīng)力對齒根應(yīng)力的影響。</p&

6、gt;<p>　　——重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點時的齒根應(yīng)力系數(shù)</p><p><b>　　——許用齒根彎曲應(yīng)</b></p><p><b>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　式中——帶輪的傳動效率</p><p

7、>　　——對滾動軸承的傳遞的功率</p><p>　　由參考文獻2，取，，代入上式，得</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　載荷系數(shù)的確定</b></p><p>　　由于值未知，不能確定，故可初選 = 1.1 ~ 1.8 ，這里初選 = 1.3</p

8、><p><b>　　齒寬系數(shù)的確定</b></p><p>　　由參考文獻1表8.6，選取齒寬系數(shù)</p><p>　　4. 齒數(shù)的初步確定</p><p><b>　　初選小齒輪=17</b></p><p>　　設(shè)計要求中齒輪傳動比，故</p><p&g

9、t;　　圓整后，取=88，此時傳動比誤差</p><p>　　齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　由參考文獻1圖8.19查得</p><p><b>　　齒形系數(shù)，</b></p><p>　　由參考文獻1圖8.20查得</p><p><b>　　應(yīng)力修正系數(shù)，</b&g

10、t;</p><p><b>　　重合度系數(shù)的確定</b></p><p>　　對于標準外嚙合齒輪傳動，端面重合度</p><p><b>　　式中 、——齒數(shù)</b></p><p>　　把= 17 ， = 88，代入上式得</p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗

11、公式，確定</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力的確定</b></p><p>　　式中——計入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)之后,試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力；當齒輪雙側(cè)工作時圖中時值乘以0.7</p><p>　　——安全系數(shù)；與疲勞點蝕相比，斷齒的后果更為嚴重，所以，一般取=1.25</p><p>

12、;　　由參考文獻1圖8.28彎曲疲勞極限應(yīng)力</p><p><b>　　，</b></p><p>　　由參考文獻1表8.7，取安全系數(shù)</p><p>　　小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可按下式計算</p><p>　　式中n——齒輪轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　a——齒輪轉(zhuǎn)一周

13、，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；</p><p>　　——齒輪的工作壽命，h（小時）</p><p><b>　　代入數(shù)值，分別有</b></p><p>　　由參考文獻1圖8.30 得，彎曲強度壽命系數(shù)</p><p><b>　　故彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　所以

14、=0.0244</p><p><b>　　初算模數(shù)</b></p><p>　　對于開式齒輪傳動，為考慮齒面磨損，要將上式計算出來的模數(shù)m后，增大10%~15%，故</p><p><b>　　四計算傳動尺寸</b></p><p>　　1.計算載荷系數(shù)K</p><

15、p>　　設(shè)計要求機器工作平穩(wěn)，由參考文獻2查得</p><p>　　由參考文獻1圖8.7得動載荷系數(shù)</p><p>　　由參考文獻1圖8.11得齒向載荷分布系數(shù)</p><p>　　由參考文獻1表8.4得齒間載荷分布系數(shù)，則</p><p>　　K值與初取的 = 1.3差距很小，不須修正</p><p>&

16、lt;b>　　2.修正m</b></p><p>　　由參考文獻2，圓整取第一系列標準模數(shù)2.5</p><p><b>　　計算傳動尺寸</b></p><p><b>　　中心距</b></p><p>　　中心距需要圓整，調(diào)整齒數(shù)，，取=18，=90，模數(shù)m不變，仍取m

17、=2.5，此時</p><p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　傳動比誤差</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　取，</b></p><p>　　五大齒輪

18、結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p>　　1.齒輪結(jié)構(gòu)型式的確定</p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p>　　為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用鍛造腹板式（模鍛）結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　輪轂孔徑的確定</b></p><p>　　大齒輪輪轂孔徑是根據(jù)

19、與孔相配合的軸徑確定，此處按照扭矩初算軸徑，</p><p>　　式中d——軸的直徑；</p><p>　　——軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；</p><p>　　P——軸傳遞的功率，kW；</p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min;</p><p>　　——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa;</p>

20、<p>　　C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；</p><p>　　根據(jù)參考文獻1表10.2查得C=118103，取C=118，</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　==30.6</b></p><p>　　本方案中，軸頸上有一個鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，

21、即</p><p>　　d46.72（1+5%）=49.056mm==32.1</p><p>　　按照GB2822-81的20系列圓整，取d=50mm=，</p><p>　　根據(jù)GB/T1096—1990，鍵的公稱尺寸=，輪轂上鍵槽的尺寸b=14mm，=3.8mm</p><p>　　3.齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><

22、;p><b>　　圖中，；；</b></p><p><b>　　；；</b></p><p><b>　　,取=142mm;</b></p><p><b>　　，取=32mm；</b></p><p><b>　　，取=10mm；&l

23、t;/b></p><p><b>　　，取C=6mm;</b></p><p><b>　　,取=70mm;</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　六參考文獻</b></p><p>