哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1.1

HarbinInstituteofTechnology機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)說(shuō)明書(shū)課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)院系：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)時(shí)間：2023年11月14日目錄一．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2二．設(shè)計(jì)內(nèi)容21.選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)22.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸21〕小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩32〕齒數(shù)的初步確定33〕載荷系數(shù)確實(shí)定34〕齒寬系數(shù)確實(shí)定45〕齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)46〕重合度系數(shù)確實(shí)定47〕許用彎曲應(yīng)力確實(shí)定48〕初算法向模數(shù)53.計(jì)算傳動(dòng)尺寸61〕計(jì)算載荷系數(shù)K62〕圓整63〕計(jì)算傳動(dòng)尺寸64．齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核75．齒輪傳動(dòng)其他尺寸確定71〕齒輪結(jié)構(gòu)型式確實(shí)定72〕輪轂孔徑確實(shí)定83)齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定86.齒輪各偏差設(shè)計(jì)及計(jì)算9三、參考文獻(xiàn)10一．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)中的齒輪傳動(dòng)：方案電動(dòng)機(jī)工作功率〔KW〕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H〔mm〕最短工作年限L工作環(huán)境3960901.81508年1班室外，有塵二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，大、小齒輪均選用合金鋼，調(diào)制處理，采用軟齒面。大小齒面硬度為，平均硬度；齒輪可選用8級(jí)精度。2.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸本裝置的齒輪傳動(dòng)為采用軟齒面開(kāi)式傳動(dòng)，齒面磨損是其主要失效形式。其設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么按齒根疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后考慮磨損的影響將模數(shù)增大。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?！獞?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)?！S用齒根彎曲應(yīng)?！?〕小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由參考文獻(xiàn)2表9.1可取，得到所以〔2〕齒數(shù)的初步確定初選小齒輪，齒輪傳動(dòng)比：那么圓整后，取。此時(shí)的傳動(dòng)比誤差為〔3〕載荷系數(shù)確實(shí)定由于值未知，不能確定，故可初選，這里初選；〔4〕齒寬系數(shù)確實(shí)定初步設(shè)計(jì)齒輪在軸承上為懸臂布置，軟齒面，由參考文獻(xiàn)1表6.6查得，選取齒寬系數(shù)〔5〕齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)由教材圖6.20查得：齒形系數(shù)，由教材圖6.21查得：應(yīng)力修正系數(shù)，〔6〕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，，代入上式得根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，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?！桨蚕禂?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彎曲疲勞極限應(yīng)力：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——齒輪轉(zhuǎn)速，；——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，代入數(shù)值，分別有由教材圖6.32得，彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)故彎曲應(yīng)力由于所以〔8〕初算法向模數(shù)·初算法向模數(shù)對(duì)于開(kāi)式齒輪，考慮磨損的影響將模數(shù)增大可取3.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)，由教材表6.3查得那么由教材圖6.7取動(dòng)載荷系數(shù)由教材圖6.12取齒向載荷分布系數(shù)由教材表6.4得齒間載荷分布系數(shù)K值與初取的差距很小，不須修正。〔2〕圓整查教材表6.1，圓整取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)4〔3〕計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距所以齒寬應(yīng)圓整，故取取由于，取4．齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算公式：式中——齒數(shù)比，為大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，；——材料彈性系數(shù)，根據(jù)配對(duì)的大，小齒輪的材料按教材表查得，——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，由教材圖，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，，——重合度系數(shù)，由教材表查得許用接觸應(yīng)力：由參考文獻(xiàn)1圖6.29查得由參考文獻(xiàn)1圖6.30查得，，取因而即滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度。5．齒輪傳動(dòng)其他尺寸確定〔1〕齒輪結(jié)構(gòu)型式確實(shí)定齒頂圓直徑，故為了減少質(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，mm；——軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,；P——軸傳遞的功率,；n——軸的轉(zhuǎn)速,；——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,；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，取故本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，即取圓整，。鍵的公稱尺寸，輪轂上鍵槽的尺寸，?！?〕齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實(shí)定參照參考文獻(xiàn)1圖6.45，選定模鍛，根據(jù)之前的計(jì)算及取定結(jié)果：；；可以得到：，取，取，取6.齒輪各偏差設(shè)計(jì)及計(jì)算根據(jù)本設(shè)計(jì)中，，由參考文獻(xiàn)2表16.3查得：?jiǎn)蝹€(gè)齒距極限偏差，齒距累計(jì)總偏差，徑向跳動(dòng)公差，齒廓總偏差由參考文獻(xiàn)2表16.4得：螺旋線總偏差再由表16.9得：跨測(cè)齒數(shù)公法線長(zhǎng)度由表16.6得：齒輪最小側(cè)隙那么齒厚上偏差由表16.7和表15.2查得