哈工大机械设计大作业-齿轮传动专业技术方案5.1.1.docVIP

PAGE PAGE \* MERGEFORMAT８ 目 录 一.选择齿轮材料、热处理方式、精度等级…………………………02 二.初步计算传动主要尺寸……………………………………………02 1)小齿轮传递的转矩……………………………………………03 2)齿数的初步确定…………………………………………………03 3)齿宽系数的确定………………………………………………04 4)载荷系数的确定………………………………………………04 5)齿形系数和应力修正系数…………………………………04 6)重合度系数的确定……………………………………………04 7)许用弯曲应力的确定……………………………………………04 8)初算模数…………………………………………………………05 三.计算传动尺寸………………………………………………………05 1)计算载荷系数K…………………………………………………05 2)圆整m……………………………………………………………06 3)计算传动尺寸……………………………………………………06 四.齿面接触疲劳强度的校核………………………………………06 五.大齿轮结构尺寸的确定……………………………………………07 1）齿轮结构型式的确定……………………………………………07 2）轮毂孔径的确定…………………………………………………07 3）齿轮结构尺寸的确定……………………………………………08 参考文献：……………………………………………………………08 题目:设计带式运输机中的齿轮传动 带式运输机的传动方案如图1所示，机器工作平稳、单向回转、成批生产，其他数据见表1。 图1 表1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案 电动机工作功率P 电动机满载转速n 工作机的转速n 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 5.1.1 3 960 90 1.8 150 8年1班 室外、有尘 一.选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 由于运输机的大齿轮结构为对称式，齿宽系数仅能取到1.左右。由指导手册可知，本装置的齿轮传动为开式齿轮传动，导致在齿面解除疲劳强度校核时，对接触疲劳极限要求很高，故在本设计中采用硬齿面，大小齿轮均选用40Cr，表面淬火处理。 由参考文献1表8.2查得齿面硬度为4855HRC。 由参考文献2表16.1查得，齿轮可选用8级精度。 二.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：——V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: 总传动比： 分配传动比：? 式中： ——第一级传动比，。 则：。 电动机轴 Ⅰ轴 小齿轮转速为 所以： 2)齿数的初步确定 初选小齿轮 设计要求中齿轮传动比，故： 参考文献4中提到当齿数大于100时，为加工方便，优先选择非质数的齿数，107为质数。而且选择齿数为100后可发现求得的大齿轮距离地面过近且需要负变位。综合考虑后选择 QUOTE z2=105 。此时传动比误差为 显然满足要求。 3)齿宽系数的确定 由于大齿轮在轴承上为对称布置，软齿面，由参考文献1表8.6查得，选取齿宽系数 4)载荷系数的确定 此时各系数无法选择。初选。 5)齿形系数和应力修正系数 首先，假设齿轮变位系数为0。由参考文献1图8.19查得齿形系数： ， 由参考文献1图8.20查得应力修正系数： ， 6)重合度系数的确定 对于标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，端面重合度 式中：、——齿数 把 ， ，代入上式得 由参考文献1图8.21查得重合度系数： 7)许用弯曲应力的确定 由参考文献1图8.29弯曲疲劳极限应力： 由表8.7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—