哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)四齒輪傳動(dòng)-5.1.5

機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)題目：齒輪設(shè)計(jì)院系：機(jī)電學(xué)院班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：目錄任務(wù)書(shū)------------------------------------------------------------------------1設(shè)計(jì)任務(wù)---------------------------------------------------------------------2二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)---------------------------2三、初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸-------------------------------------------------21.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩----------------------------------------------------22.載荷系數(shù)確實(shí)定--------------------------------------------------------33.齒寬系數(shù)確實(shí)定--------------------------------------------------------34.齒數(shù)的初步確定-----------------------------------------------------------35.齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)------------------------------------------36.重合度系數(shù)確實(shí)定------------------------------------------------------37.許用彎曲應(yīng)力確實(shí)定------------------------------------------------------48.初算模數(shù)--------------------------------------------------------------------5四、計(jì)算傳動(dòng)尺寸--------------------------------------------------------------51.計(jì)算載荷系數(shù)K-----------------------------------------------------------52.修正m----------------------------------------------------------------------63.計(jì)算傳動(dòng)尺寸-------------------------------------------------------------6五、大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定-------------------------------------------------61.齒輪結(jié)構(gòu)型式確實(shí)定-----------------------------------------------------62.輪轂孔徑確實(shí)定----------------------------------------------------------63.齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定-------------------------------------------------7六、參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------8任務(wù)書(shū)題目：齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)題號(hào)：設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)方案如下列圖所示，機(jī)器工作平穩(wěn)、單向回轉(zhuǎn)、成批生產(chǎn)。電動(dòng)機(jī)工作功率為3kW，電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為710r/min，工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為80r/min，第一級(jí)傳動(dòng)比2，軸承座中心高為170mm，最短工作年限為3年3班，工作環(huán)境為室內(nèi)、清潔。方案電動(dòng)機(jī)工作功率電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速工作機(jī)的轉(zhuǎn)速第一級(jí)傳動(dòng)比軸承座中心高最短工作年限工作環(huán)境Pd=3kWnm=710r/minnw=80r/mini1=2H=170mm3年3班室內(nèi)、清潔一、設(shè)計(jì)任務(wù)原始數(shù)據(jù)如下：有沖擊，室外工作，有塵環(huán)境，機(jī)器成批生產(chǎn)案Pd〔KW〕軸承座中心高H〔mm〕最短工作年限L工作環(huán)境37108021703年3班室內(nèi)、清潔二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)帶式輸送機(jī)為一般機(jī)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(hào)鋼，采用軟齒面。由參考文獻(xiàn)1表6.2查得：小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217~255HBS，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(jí)精度。三、初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸因?yàn)辇X輪采用軟齒面開(kāi)式傳動(dòng)，輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨損，齒面不會(huì)發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，因此初步確定按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)和尺寸。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式式中——齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響——應(yīng)力修正系數(shù)，用以考慮齒根過(guò)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(duì)齒根應(yīng)力的影響。——重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時(shí)的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)的齒根應(yīng)力系數(shù)——許用齒根彎曲應(yīng)力1.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩因?yàn)闉榇竭\(yùn)輸機(jī)工作時(shí)間每天24小時(shí)，所以K=1.3Pm=Pd/K=2.3式中——帶輪的傳動(dòng)效率——對(duì)滾動(dòng)軸承的傳遞的功率由參考文獻(xiàn)2，表9.1取，，代入上式，得所以，2.載荷系數(shù)確實(shí)定由于值未知，不能確定，故可初選=1.1~1.8，這里初選=1.33.齒寬系數(shù)確實(shí)定由參考文獻(xiàn)1表6.6，選取齒寬系數(shù)4.齒數(shù)的初步確定為了防止根切，選小齒輪=24，設(shè)計(jì)要求中齒輪傳動(dòng)比！4.44，故！4.44*24=106.6圓整后，取=107，此時(shí)傳動(dòng)比誤差5.齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)由參考文獻(xiàn)1圖6.20查得齒形系數(shù)!2.68，!2.25由參考文獻(xiàn)1圖6.21查得應(yīng)力修正系數(shù)!1.57，Ys2=1.75!1.856.重合度系數(shù)確實(shí)定對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪傳動(dòng)，端面重合度式中、——齒數(shù)把=20，=87，代入上式得根據(jù)圖6.22，確定7.許用彎曲應(yīng)力確實(shí)定式中——計(jì)入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)之后,試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力；當(dāng)齒輪雙側(cè)工作時(shí)圖中時(shí)值乘以0.7——平安系數(shù)；與疲勞點(diǎn)蝕相比，斷齒的后果更為嚴(yán)重。所以，一般取=1.25由參考文獻(xiàn)1圖6.29〔f〕、〔b〕彎曲疲勞極限應(yīng)力!230，!!170由參考文獻(xiàn)1表6.7，取平安系數(shù)小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可按下式計(jì)算式中n——齒輪轉(zhuǎn)速，r/min；a——齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；——齒輪的工作壽命，h〔小時(shí)〕代入數(shù)值，分別有由參考文獻(xiàn)1圖6.32得，彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)故彎曲應(yīng)力=184Mpa=136Mpa所以=0.03068.初算模數(shù)對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，為考慮齒面磨損，要將上式計(jì)算出來(lái)的模數(shù)m后，增大10%~15%，故四、計(jì)算傳動(dòng)尺寸1.計(jì)算載荷系數(shù)K設(shè)計(jì)要求機(jī)器工作平穩(wěn)，由參考文獻(xiàn)1表6.3查得由參考文獻(xiàn)1圖6.7得動(dòng)載荷系數(shù)由參考文獻(xiàn)1圖6.12得齒向載荷分布系數(shù)由參考文獻(xiàn)1表6.4得齒間載荷分布系數(shù)，那么K值與初取的=1.3差距很小，不須修正2.修正m由參考文獻(xiàn)2表6.1，圓整取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)33.計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距所以取b2=b=72b1=b+(5~10)=77~82取80五、大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定1.齒輪結(jié)構(gòu)型式確實(shí)定齒頂圓直徑為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用鍛造腹板式〔模鍛〕結(jié)構(gòu)。2.輪轂孔徑確實(shí)定大齒輪輪轂孔徑是根據(jù)與孔相配合的軸徑確定，此處按照扭矩初算軸徑，式中d——軸的直徑；——軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；P——軸傳遞的功率，kW；n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min;——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa;C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；根據(jù)參考文獻(xiàn)1表9.4查得C=118～106，取C=118，所以，本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，即d35.6×〔1+5%〕=37.34mm按照GB2822-2005的20系列圓整，取d=40mm。根據(jù)GB/T1096—2003，鍵的公稱尺寸，輪轂上鍵槽的尺寸b=12mm，=3.3mm！！+0.2-03.齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定圖中，；D分度=mz=107X3=321mm