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(zhuǎn)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643720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41材料選擇42確定許用應力43參數(shù)選擇44按齒面接觸疲勞強度設計55確定模數(shù)及中心距56修正螺旋角67確定分度圓直徑及齒寬68校核齒根彎曲疲勞強度69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1p135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1p133頁表6.6取。(4) 載荷系數(shù):由參考文獻1p131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(zhuǎn)矩,;小齒輪傳遞的功率,;小齒輪的轉(zhuǎn)速,。由參考文獻1p142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1p118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1p134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1p142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(jié)構(gòu)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(jié)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.- 配套講稿:
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