机械设计大作业4齿轮传动分解.doc

Harbin Institute of Technology 机械设计大作业 说明书 设计题目： 齿轮传动设计 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 目录 一、 任务书 １ 二、 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 ２ 三、 初步计算传动主要尺寸 ２ 四、 计算传动尺寸 ６ 五、 齿面接触疲劳强度的校核 ７ 六、 大齿轮结构尺寸的确定 ８ 七、 参考文献 ９ 任务书 工作情况：及其工作平稳，单向回转，成批生产。采用开式传动。 原始数据如下： 方案 电动机工作功率（KW） 电动机满载转速 工作机的转速 第一级传动比 轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作环境 5.1.3 3 960 110 2 180 5年2班 室外，有尘 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 由已知，大小齿轮均选用45号钢，采用软齿面。 由参考文献1表6.2查得： 小齿轮调质处理，齿面硬度为217~255HBW，平均硬度236HBW； 大齿轮正火处理，齿面硬度为162~217HBW，平均硬度190HBW。 大、小齿轮齿面硬度差为46HBW,在30~50HBW范围内，可选用8级精度。 初步计算传动主要尺寸 因为齿轮采用软齿面开式传动，齿面磨损是其主要失效形式。由于目前对于齿面磨损还无完善的计算方法，因此通常按齿根疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响，一般将算的模数增大10%~15%之后再取标准值。 下面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 式中：——齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响 ——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。 ——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 ——许用齿根弯曲应 1、小齿轮传递的转矩 式中： ——带轮的传动效率 ——对滚动轴承的传递的功率 由参考文献2表9.1查得，取，，代入上式，得: 所以： 2、齿数的初步确定 初选小齿轮=21 设计要求中齿轮传动比，故： 圆整后，取=92，此时传动比误差 3、载荷系数的确定 初选； 4、齿宽系数的确定 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查得，选取齿宽系数 5、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， 由参考文献[1]图6.21查得： 应力修正系数， 重合度系数的确定 对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度 式中： 、——齿数 把= 21 ， = 92，代入上式得 由参考文献1图6.22查得重合度系数： 7、许用弯曲应力的确定 由参考文献[1]图6.29弯曲疲劳极限应力： 由表6.7查得安全系数 小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算 式中 ： n——齿轮转速，r/min； a——齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数； ——齿轮的工作寿命，h（小时） 代入数值，分别有 由参考文献[1]图6.32 得，弯曲强度寿命系数 故弯曲应力 因为 所以 =0.0281 8、初算模数 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 即 初取 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 由参考文献1图6.7得动载荷系数 取 考虑到轴的刚性，