哈工大机械设计大作业齿轮设计VIP免费

哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：齿轮设计系别：机械设计制造及其自动化班号：XXX学号：XXXX姓名：XXX日期：2012-12-09哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目设计带式运输机中的齿轮传动设计原始数据：电动机工作功率Pd/kW电动机满载转速nm/(r/min)工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比i轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境496010021803年3班室内，有尘一、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级考虑到带式输送机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，采用软齿面。由参考文献1表,6.2查得：小齿轮采用调质处理，齿面硬度为217~255HRW，平均硬度为236HRW；大齿轮正火处理，齿面硬度162~217HBW，平均硬度190HBW。大、小齿轮齿面平均硬度差在30~50HBW范围内。大、小齿轮均选用8级精度设计。二、初步计算传动主要尺寸因为齿轮采用软齿面开式传动，主要失效形式是齿面磨损，因此初步确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：m≥3√2KT1φdz12YFYSYε[σ]F式中YF——齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响YS——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。Yε——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[σ]F——许用齿根弯曲应1.小齿轮传递的转矩T1T1=9.55∗106∗Pn1P=η1η2Pd式中η1——带轮的传动效率η2——轴承的传动效率由参考文献2，取η1=0.96，η2=0.99代入上式，得P=0.96*0.99*4=3.802kW所以:T1=9.55∗106∗3.802960/2=75636N·mm2.齿数的初步确定为了避免根切，选小齿轮z1=17，设计要求齿轮传动比i=9602∗100=4.8，故z2=i∗z1=81.6，圆整后，取z2=82，此时i=4.823，传动比误差ε=4.823−4.84.8∗100%=0.5%<5%可以使用。3.齿宽系数φd的确定由参考文献1表6.6，选取齿宽系数φd=0.44.重合度系数的确定对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度εα=1.88−3.2∗(1z1+1z2)式中z1、z2——齿数把z1=17，z2=82，代入上式得εα=1.88−3.2∗(117+182)=1.653查参考文献[1]图6.22得重合度系数Yε=0.7。5.载荷系数Kt的确定由于v值未知，Kv不能确定，故可初选Kt=1.1~1.8，这里初选Kt=1.36.齿形系数和应力修正系数由参考文献1图6.20查得齿形系数YF1=2.95，YF2=2.25由参考文献1图6.21查得应力修正系数YS=1.52，YS=1.787.许用弯曲应力的确定许用弯曲应力：[σ]F=σFlimYNSF式中σFlim——计入了齿根应力修正系数之后,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力；SF——安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重。所以，一般取=1.25由参考文献1图8.28弯曲疲劳极限应力σFlim1=220MPa，σFlim2=170MPa小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算N1=60n1aLh式中n1——齿轮转速，r/min；a——齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数；Lh——齿轮的工作寿命，h（小时）代入数值，分别有N1=60∗9602∗24∗365∗3=7.569∗108N2=N1I=1.579∗108由参考文献1图6.32得，弯曲强度寿命系数YN1=YN2=1故弯曲应力[σ]F1=σFlim1YN1SF=176MPa[σ]F2=σFlim2YN2SF=136MPa8.初算模数m≥3√2KT1Y∈φdz12YFYS[σ]F解得：m≥3.18mm对于开式齿轮传动，为考虑齿面磨损，要将上式计算出来的模数m后，增大10%~15%，故m=4mm初算小齿轮分度圆直径：d1=z1∗m=68mm初算大齿轮分度圆直径：d2=z2∗m=328mm三、计算传动尺寸1.计算载荷系数K设计要求机器工作平稳，由参考文献1表6.3查得KA=1.0.齿轮线速度：v=πd1n160∗1000=1.709m/s由参考文献[1]查得动载系数Kv=1.04；图6.12查得齿向载荷分布系数Kβ=1.21；由表6.4查得齿间载荷分配系数Kα=1.2。固载荷系数K=KAKvKβKα=1.512.对m进行修正m=m3√KKt=4.2mm由参考文献[1]表6.1，圆整取第一系列标准模数4mm3.计算传动尺寸中心距a=m(z1+z2)2=198mm圆整为a=200mm圆整后可取z1=17；z2=83；齿轮理想传动比为i2=4.8；i=4.882；传动比误差ε=4.882−4.84.8∗100%=1.71%<5%小齿轮分度圆直径：d1=z1∗m=68mm大齿轮分度圆直径：d2=z2∗m=332mmb=φd∗d1=27.2mm取b2=27mm；b1=32mm；四、大齿轮结构尺寸的确定1.齿轮结构型式...