齒輪設計

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機械設計基礎 大作業(yè)計算說明書 題目：齒輪設計 學院：航天學院 班號：1218201 學號：1122110326 姓名：高小寧 日期：2014年10月25日 哈爾濱工業(yè)大學 機械設計基礎 大作業(yè)任務書 題目：單級閉式圓柱齒輪設計 原始數(shù)據(jù)如下表： 方案序號 傳遞的功率P(kW) 傳動比 高速軸轉速(r/min) 輪齒方向 原動機 輪齒受載情況 載荷特征 生產(chǎn)批量 6 4 3 720 斜齒 電動機驅(qū)動 單向工作 載荷平穩(wěn) 大批量 目錄 設計過程 4 1材料選擇 4 2確定許用應力 4 3參數(shù)選擇 4 4按齒面接觸疲勞強度設計 5 5確定模數(shù)及中心距 5 6修正螺旋角 6 7確定分度圓直徑及齒寬 6 8校核齒根彎曲疲勞強度 6 9設計與計算大齒輪的其他幾何尺寸 7 參考文獻： 8 設計過程 1材料選擇 根據(jù)設計要求可知，所設計的齒輪傳遞功率較低，為一般機械，采用軟齒面齒輪傳動。小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面平均硬度為236HBS；大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面平均硬度為190HBS。 2確定許用應力 根據(jù)齒輪的材料和齒面平均硬度，由參考文獻[1]p135頁圖6.22查得 式中， ，—試驗齒輪的接觸疲勞極限應力，； ，—試驗齒輪的彎曲疲勞極限應力，； 取，，則 式中，，—齒輪材料的許用接觸應力，； ，—齒輪材料的許用彎曲應力，； ，—相應的安全系數(shù)，取，； 3參數(shù)選擇 （1） 齒數(shù)：取，。 （2） 初選螺旋角：。 （3） 齒寬系數(shù)：由參考文獻[1]p133頁表6.6取。 （4） 載荷系數(shù)：由參考文獻[1]p131頁表6.5取。 （5） 齒數(shù)比：。 4按齒面接觸疲勞強度設計 式中，—小齒輪傳遞的轉矩，； —小齒輪傳遞的功率，； —小齒輪的轉速，。 由參考文獻[1]p142頁式（6.38）計算小齒輪的分度圓直徑 式中，—小齒輪的分度圓直徑，; —齒寬系數(shù)，=1.2； —載荷系數(shù)，=1.0； —齒數(shù)比，=3； —齒輪材料的許用接觸應力，。 5確定模數(shù)及中心距 （1） 模數(shù)：，按參考文獻[1]p118表6.1取標準模數(shù)。 （2） 中心距：，圓整，取。 6修正螺旋角 故螺旋角在正常的范圍內(nèi)。 7確定分度圓直徑及齒寬 分度圓直徑 齒寬 取， 8校核齒根彎曲疲勞強度 當量齒數(shù) 根據(jù)當量齒數(shù)，由參考文獻[1]p134頁表6.7查得 ， 式中，，—齒輪的齒形系數(shù) 則齒形系數(shù)與許用彎曲應力的比值為 因為較大，故需校核齒輪2的彎曲疲勞強度。 由參考文獻[1]p142頁式（6.39）得 故齒根彎曲疲勞強度滿足。 9設計與計算大齒輪的其他幾何尺寸 齒頂圓直徑， 式中—大齒輪齒頂圓直徑，; —法面齒頂高系數(shù)，取。 ，為了減少質(zhì)量與節(jié)省材料，故大齒輪結構采用應用最廣泛的鍛造腹板式齒輪，示意圖如下： 圖中具體各幾何參數(shù)計算如下： 式中，—大齒輪輪轂孔徑，取 ，為了便于大齒輪的加工，在此取 又因為，故可取 其他尺寸如下： ，為了便于加工，取 綜合以上各個計算結果，可將設計的齒輪繪制A3圖紙上。 參考文獻： [1]宋寶玉，王瑜，張峰主編.機械設計基礎.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010. [2]孫恒，陳作模主編.機械原理.北京：高等教育出版社，2001. [3]申永勝主編.機械原理教程.北京：清華大學出版社，1999.