27_1045182_齿轮传动的设计与制作--课程设计.docVIP

河南质量工程职业学院 《机械基础》课程设计任务书 班级 机电4班 学生姓名 王林柯 指导教师 刘晓涵 课程设计题目 齿轮传动的设计与制作 主要 设计 内容 1.装配图、零件图的绘制 设计计算说明书的编写 齿轮传动设计计算运动参数计算 主要 参考 资料 及文 献 机械基础齿轮传动章节 机械制图手册齿轮传动章节 齿轮装配章节 目 录.1 齿轮传动的特点和应用.2 齿轮传动的类型 齿廓啮合基本定设计小结.1 齿轮传动的特点和应用 齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一。特点：能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，且不适宜远距离传动。 .2 齿轮传动的类型 齿轮传动的类型很多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类 齿轮传动的类型 齿 轮 传 动 平面齿轮运动 （传递平行轴间的运动） 直齿圆柱齿轮传动 （轮齿与轴平行） 外啮合 内啮合 齿轮齿条 斜齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴不平行） 外啮合 内啮合 齿轮齿条 人字齿轮传动（轮齿成人字形） 空间齿轮运动 （传递不平行轴间的运动） 传递相交轴运动（锥齿轮传动） 直齿 斜齿 传递交错轴运动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 准双曲面齿轮传动 齿廓啮合基本定律 齿轮传动要求准确平稳，即要求在传动过程中，瞬时传动比保持不变，以免产生冲击、振动和噪音。 不论齿廓在任何点接触，过接触点所作两齿廓的公法线必须与连心线交于一固定点，这就是齿廓啮合基本定律。 牌号 热处理方法 硬度 应用举例 齿芯HBS或齿面HRC 优质碳素钢 35 正火 150~180 低速轻载的齿轮或中速中载的大齿轮 45 162~217 50 180~220 45 调制 217~255 合金钢 35SiMn 217~269 40Cr 241~286 优质碳素钢 35 表面淬火 180~210 40~45 高速中载、无剧烈冲击的齿轮。 45 217~255 40~50 合金钢 40Cr 241~286 42~55 20Cr 渗碳淬火 56~62 高速中载、承受冲击载荷的齿轮 20CrMnTi 56~62 38CrMoAIA 氮化 850HV 载荷平稳、润滑良好的齿轮 铸钢 ZG45 正火 163~197 重型机械中的低速齿轮 ZG55 179~207 球墨铸铁 QT700-2 225~305 可用来代替铸钢 QT600-2 229~302 灰铸铁 HT250 170~241 低速中载、不受冲击的齿轮。 HT300 187~255 常用的热处理方法与化学方法包括表面淬火、渗碳淬火、调制、正火、渗碳。 表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢如45、40Cr等，表面淬火后轮齿变形小，可不磨齿硬度可达52~56HRC面硬芯软，能承受一定冲击载荷。 调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35MnTi等调质处理后吃面硬度为220~260HBS.，因为硬度不高。故可以在热处理后经切齿型，且在使用中易于饱和。 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理 ，大直径的齿轮可用铸钢正火处理。 由于该齿轮工作在高速中等冲击载荷下，为了能达到要求并根据上述知识，采用硬齿面，大、小齿轮均用45钢、表面淬火处理，齿芯硬度：220~260HBS，齿面硬度：40~50HRC。 4.3确定设计公式及校核公式 该齿轮传动为闭式硬齿面，具有一定的齿面抗点蚀能力，主要失效形式是齿根折断，故按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。 设计公式为： 渗碳淬火因渗碳钢量0.15~0.25%的低碳钢和地毯合金钢如20、20等。吃面硬度达56~62HRC，齿面接触强度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的重要传动。 校核公式为： 4.4计算过程 （1）齿数z 对于软吃面的闭式传动，在满足弯曲疲劳强度的条件下，宜采用较多齿数，一般取z1=20~40.因为当中心距确定后，齿数多，则重合度大，可提高传动的平稳性。对于硬齿面的齿轮传动，首先应具有足够大的模数以保证齿根弯曲疲劳强度，为减小传动尺寸，宜取较小齿数，但要避免发生根切，一般取z1=17~20。根据设计要求取z1=18，z2=iz1=6×18=108。 （2）载荷系数K，按表6－5取K=1.5 表6－5 载荷系数K 载荷状态 工作机器 原动机：电动机、内燃机、燃气轮机 往复式