齿轮传动设计课程设计


    
    机械原理作业三



    课程名称: 机械原理
    设计题目: 齿轮传动设计
    院 系: 机电学院
    班 级:
    设 计 者:
    学 号:
    指导教师:
    设计时间: 2017年6月5日

    XX学
    设计题目

    图示机械传动系统运动电动机1输入机械传动系统变速圆锥齿轮16输出三种速度表中第21组数该机构进行设计

    11机构运动简图

    1电动机 24皮带轮 3皮带 567891011121314圆柱齿轮
    1516圆锥齿轮

    12机械传动系统原始参数

    序号
    电机转速(rmin)
    输出轴转速(rmin)
    带传动传动
    滑移齿轮传动
    定轴齿轮传动
    传动
    模数
    圆柱齿轮
    圆锥齿轮
    齿轮传动
    模数
    齿轮传动
    模数
    21
    745
    30
    35
    40
    ≤25
    ≤4
    2
    ≤4
    3
    ≤4
    3

    二 传动分配计算

    电动机转速n745rmin输出转速n140 rminn235 rminn330 rmin带传动传动ipmax25滑移齿轮传动传动ivmax4定轴齿轮传动传动idmax4
    根传动系统原始参数知传动系统总传动
    i1nn17454018625
    i2nn27453521286
    i3nn3 7453024833
    传动系统总传动带传动滑移齿轮传动定轴齿轮传动三部分实现设带传动传动ipmax25滑移齿轮传动iv1iv2iv3定轴齿轮传动传动if总传动
    i1ipmaxiv1if
    i2ipmaxiv2if
    i3ipmaxiv3if
    令iv3ivmax4
    定轴齿轮传动部分传动if i3ipmax×ivmax 2483325×424833
    滑移齿轮传动传动 iv1i1ipmax×if 1862525×24833 30000
    iv2i2ipmax×if 2128625×24833 34287
    定轴齿轮传动3齿轮传动组成齿轮传动
    id3if32483313542≤idmax4




    三 齿轮齿数确定

    31 滑移齿轮传动齿数确定

    根传动符合ivi3求中心距必须两齿轮相齿数互质产生根切尺寸等系列原初步确定滑移齿轮56高度变位齿数分:z5 18z6 53变位系数x104x204
    根传动符合iv234287求 中心距必须两齿轮相齿数互质产生根切尺寸等系列原初步确定齿轮78910均角度变位齿轮齿数分z716z8 55变位系数x1053x20567
    z914z1057变位系数x1053x20567
    齿顶高系数ha*1径间隙系数c*025分度圆压力角α20°实际中心距a'67mm


    32 定轴传动齿轮齿数确定

    根定轴齿轮变速传动系统中传动符合id求齿数互质产生根切尺寸等系列原致选择:
    圆柱齿轮11121314高度变位齿轮齿数:z11z1317z12z1423变位系数x10120x20120齿顶高系数ha*1径间隙系数c*025分度圆压力角α20°
    圆锤齿轮1516选择标准齿轮z1517z1623齿顶高系数ha*1径间隙系数c*02分度圆压力角α20°




    四滑移齿轮变速传动中齿轮尺寸重合度计算
    41滑移齿轮5齿轮6
    序号
    项目
    代号
    计算公式计算结果
    1
    齿数
    齿轮5
    z5
    18
    齿轮6
    z6
    53
    2
    模数
    m
    2
    3
    压力角
    α
    20°
    4
    齿顶高系数
    ha*
    1
    5
    顶隙系数
    c*
    025
    6
    标准中心距
    a
    (z5+z6)271mm
    7
    实际中心距
    a'
    71mm
    8
    啮合角
    α'
    α'arccosacosαa'20°
    9
    变位系数
    齿轮5
    x5
    040
    齿轮6
    x6
    040
    10
    齿顶高
    齿轮5
    ha5
    ha5mha*+x5∆y2800mm
    齿轮6
    ha6
    ha6mha*+x6∆y1200mm
    11
    齿根高
    齿轮5
    hf5
    hf5mha*+c*x51700mm
    齿轮6
    hf6
    hf6mha*+c*x63300mm

    12
    分度圆直径
    齿轮5
    d5
    d5mz536000mm
    齿轮6
    d6
    d6mz6106000mm

    13
    齿顶圆直径
    齿轮5
    da5
    da5d5+2ha541600mm

    齿轮6
    da6
    da6d6+2ha6108400mm

    14
    齿根圆直径
    齿轮5
    df5
    df5d52hf532600mm
    齿轮6
    df6
    df6d62hf699400mm

    15
    齿顶圆压力角
    齿轮5
    αa5
    αa5arccosd5cosαda535591°
    齿轮6
    αa6
    αa6arccosd6cosαda623236°
    16
    重合度
    ε
    ε[z5tanαa5tanα'+z6tanαa6tanα'] 2π1559


    42滑移齿轮7齿轮8
    序号
    项目
    代号
    计算公式计算结果
    1
    齿数
    齿轮7
    z7
    16
    齿轮8
    z8
    55
    2
    模数
    m
    2
    3
    压力角
    α
    20°
    4
    齿顶高系数
    ha*
    1
    5
    顶隙系数
    c*
    025
    6
    标准中心距
    a
    (z7+z8)271mm
    7
    实际中心距
    a'
    73mm
    8
    啮合角
    α'
    α'arccosacosαa'23943°
    9
    变位系数
    齿轮7
    x7
    053
    齿轮8
    x8
    0567
    10
    齿顶高
    齿轮7
    ha7
    ha7mha*+x7∆y2866mm
    齿轮8
    ha8
    ha8mha*+x8∆y2940mm
    11
    齿根高
    齿轮7
    hf7
    hf7mha*+c*x71440mm
    齿轮8
    hf8
    hf8mha*+c*x81366mm

    12
    分度圆直径
    齿轮7
    d7
    d7mz732000mm
    齿轮8
    d8
    d8mz8110000mm

    13
    齿顶圆直径
    齿轮7
    da7
    da7d7+2ha737732mm

    齿轮8
    da8
    da8d8+2ha8115880mm

    14
    齿根圆直径
    齿轮7
    df7
    df7d72hf72912mm
    齿轮8
    df8
    df8d82hf8107268mm

    15
    齿顶圆压力角
    齿轮7
    αa7
    αa7arccosd7cosαda737161°
    齿轮8
    αa8
    αa8arccosd8cosαda826873°
    16
    重合度
    ε
    ε[z7tanαa7tanα'+z8tanαa8tanα'] 2π1553

    43滑移齿轮9齿轮10
    序号
    项目
    代号
    计算公式计算结果
    1
    齿数
    齿轮9
    z9
    14
    齿轮10
    z10
    57
    2
    模数
    m
    2
    3
    压力角
    α
    20°
    4
    齿顶高系数
    ha*
    1
    5
    顶隙系数
    c*
    025
    6
    标准中心距
    a
    (z9+z10)271
    7
    实际中心距
    a'
    73
    8
    啮合角
    α'
    α'arccosacosαa'23943°
    9
    变位系数
    齿轮9
    x9
    053
    齿轮10
    x10
    0567
    10
    齿顶高
    齿轮9
    ha9
    ha9mha*+x9∆y2866mm
    齿轮10
    ha10
    ha10mha*+x10∆y2940mm
    11
    齿根高
    齿轮9
    hf9
    hf9mha*+c*x91440mm
    齿轮10
    hf10
    hf10mha*+c*x101366mm

    12
    分度圆直径
    齿轮9
    d9
    d9mz928000mm
    齿轮10
    d10
    d10mz10114000mm

    13
    齿顶圆直径
    齿轮9
    da9
    da9d9+2ha933732mm

    齿轮10
    da10
    da10d10+2ha10119880mm

    14
    齿根圆直径
    齿轮9
    df9
    df9d92hf925120mm
    齿轮10
    df10
    df10d102hf10111268mm

    15
    齿顶圆压力角
    齿轮9
    αa9
    αa9arccosd9cosαda938738°
    齿轮10
    αa10
    αa10arccosd10cosαda102667°
    16
    重合度
    ε
    ε[z9tanαa9tanα'+z10tanαa10tanα'] 2π1531
    五 定轴齿轮变速传动中齿轮尺寸重合度计算
    51圆柱齿轮11齿轮12 (齿轮13齿轮11齿轮14齿轮12)
    序号
    项目
    代号
    计算公式计算结果
    1
    齿数
    齿轮11
    z11
    17
    齿轮12
    z12
    23
    2
    模数
    m
    3
    3
    压力角
    α
    20°
    4
    齿顶高系数
    ha*
    1
    5
    顶隙系数
    c*
    025
    6
    标准中心距
    a
    (z11+z12)260
    7
    实际中心距
    a'
    60
    8
    啮合角
    α'
    α'arccosacosαa'20°
    9
    变位系数
    齿轮11
    x11
    0120
    齿轮12
    x12
    0120
    10
    齿顶高
    齿轮11
    ha11
    ha11mha*+x11∆y3360mm
    齿轮12
    ha12
    ha12mha*+x12∆y2640mm
    11
    齿根高
    齿轮11
    hf11
    hf11mha*+c*x113390mm
    齿轮12
    hf12
    hf12mha*+c*x124110mm

    12
    分度圆直径
    齿轮11
    d11
    d11mz1151mm
    齿轮12
    d12
    d12mz1269mm

    13
    齿顶圆直径
    齿轮11
    da11
    da11d11+2ha1157720mm

    齿轮12
    da12
    da12d12+2ha1274280mm

    14
    齿根圆直径
    齿轮11
    df11
    df11d112hf1144220mm
    齿轮12
    df12
    df12d122hf1260780mm

    15
    齿顶圆压力角
    齿轮11
    αa11
    αa11arccosd11cosαda1133916°
    齿轮12
    αa12
    αa12arccosd12cosαda1229203°
    16
    重合度
    ε
    ε[z11tanαa11tanα'+z12tanαa12tanα']
    2π 1549

    52圆锥齿轮1516
    序号
    项目
    代号
    计算公式计算结果

    1
    齿数
    齿轮15
    z15
    17
    齿轮16
    z16
    23
    2
    模数
    m
    3
    3
    压力角
    α
    20°
    4
    齿顶高系数
    ha*
    1
    5
    顶隙系数
    c*
    02
    6
    分度圆锥角
    齿轮15
    δ15
    δ15arccot(z16z15)36469°
    齿轮16
    δ16
    δ1690°δ1553531°
    7
    分度圆直径
    齿轮15
    d15
    d15mz1551000mm
    齿轮16
    d16
    d16mz1669000mm
    8
    锥距
    R
    R12d152+d16242901mm
    9
    齿顶高
    齿轮15
    ha15
    ha15mha*3000mm
    齿轮16
    ha16
    ha16mha*3000mm
    10
    齿根高
    齿轮15
    hf15
    hf15mha*+c*3600mm
    齿轮16
    hf16
    hf16mha*+c*3600mm
    11
    齿顶圆直径
    齿轮15
    da15
    da15d15+2ha15cosδ1555825mm
    齿轮16
    da16
    da16d16+2ha16cosδ1672566mm
    12
    齿根圆直径
    齿轮15
    df15
    df15d152hf15cosδ1545210mm
    齿轮16
    df16
    df16d162hf16cosδ1664720mm
    13
    量齿数
    齿轮15
    zν15
    zν15z15cosδ1521140
    齿轮16
    zν16
    zν16z16cosδ1638695
    14
    量齿轮
    齿顶圆压力角
    齿轮15
    ανa15
    ανa15arccosmzν15cosαmzν15+2ha1530854°
    齿轮16
    ανa16
    ανa16arccosmzν16cosαmzν16+2ha1626682°
    15
    重合度
    ε
    ε[zν15tanανa15tanα'+zν16tanανa16tanα'] 2π1640


    六输出转速检验
    n1n*iv1'*if'*ipmax'745×1853×1723×1723×1723×1254086rmin
    (求值40r⁄min)
    n2n*iv1'*if'*ipmax'745×1655×1723×1723×1723×1253500rmin
    (求值35r⁄min)
    n3n*iv1'*if'*ipmax'745×1457×1723×1723×1723×1252956rmin
    (求值30r⁄min)

    出输入转速745 r⁄min时设计齿轮传动机构输出符合求转速


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    文***品

    贡献于2020-08-12

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