机械设计课程设计——齿轮传动设计说明书

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1、 1 目录目录 一 任务书2 二 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级3 三 初步计算传动主要尺寸4 四 计算传动尺寸6 五 大齿轮结构尺寸的确定7 六 参考文献8 2 一一 机械设计作业任务书机械设计作业任务书 题目题目:齿轮传动 结构简图见下图: 原始数据如下： 机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 Pm（KW） (/ min) m nr (/ min) w nr 1 i 轴承座中 心高 H（mm） 最短工作 年限 L 工作环境 1 2.2 1420 120 2.3 160 3 年 3 班 室外 3 二二 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 带式输送机为一

2、般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用锻造工艺，大小齿轮均选用 45 号钢， 采用软齿面， 由参考文献 1 表 8.2 查得： 小齿轮调质处理， 齿面硬度为 217225HBS， 平均硬度 236HBS；大齿轮正火处理，齿面硬度 162217HBS，平均硬度 190HBS。大、小 齿轮齿面平均硬度差为 46HBS，在 3050HBS 范围内。选用 8 级精度。 三 初步计算传动主要尺寸初步计算传动主要尺寸 因为齿轮采用软齿面开式传动， 齿面不会发生疲劳点蚀， 因此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 1 3 2 1 2 Fs dF Y Y YK T m

3、 z 式中 F Y齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力 F 的影响 s Y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。 Y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 F许用齿根弯曲应 1. 小齿轮传递的转矩小齿轮传递的转矩 1 T 6 1 1 1 9.5510 P T n 112m PP 式中 1 带轮的传动效率 2 对滚动轴承的传递的功率 由参考文献 2，取 1 0.96， 2 0.99，代入上式，得 112 0.960.992.22.09 m PPKW 所以， 4 66 1 1 1

4、 2.09 9.55109.551032328.77 1420 / 2.3 P TNm m n 2. 载荷系数载荷系数 t K的确定的确定 由于v值未知， v K不能确定，故可初选 t K = 1.1 1.8 ，这里初选 t K = 1.3 3. 齿宽系数齿宽系数 d 的确定的确定 由参考文献 1 表 8.6，选取齿宽系数0.5 d 4. 齿数的初步确定齿数的初步确定 初选小齿轮 1 z=17 设计要求中齿轮传动比 1 1420 5.14 2.3120 m w n i i n ，故 21 5.141787.38ziz 圆整后，取 2 z=88，此时传动比误差 0 5.1488 /17 |100

5、%|100%0.71%5% 5.14 ii i 4. 齿形系数齿形系数 F Y和应力修正系数和应力修正系数 s Y 由参考文献 1 图 8.19 查得 齿形系数 1 2.95 F Y， 2 2.22 F Y 由参考文献 1 图 8.20 查得 应力修正系数 1 1.52 s Y， 2 1.78 s Y 5. 重合度系数重合度系数Y的确定的确定 对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度 式中 1 z、 2 z齿数 把 1 z= 17 ， 2 z = 88，代入上式得 12 11 1.883.2() zz 5 12 1111 1.883.2()1.883.2()1.655 1788zz 根据经验公式，确定 0.750.75 0.250.250.703 1.655 Y 6. 许用弯曲应力的确定许用弯曲应力的确定 lim NF F F Y S 式中 limF 计入了齿根应力修正系数之后,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力； 当齿轮双侧工作时图中时值乘以 0.7 F S安全系数； 与疲劳点蚀相比， 断齿的后果更为严重， 所以， 一般取 F S=1.25 由参考文献 1 图 8.28 弯曲疲劳极限应力 lim 1 230 F M Pa， lim 2 170 F M Pa 由参考文献 1 表 8.7，取安全系数1.25 F S 小