齿轮传动设计说明书

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1、Hefei University项 目 设 计PROJECT题 目 ： 齿 轮 传 动 设 计 系 别 ： 机 械 工 程 系 专 业 ： 机 械 设 计 制 造 及 自 动 化 学 制 ： 四 年 姓 名 ： 盛 钢 学 号 ： 1506011009 导 师 ： 王 学 军 2017 年 11 月 5 日目 录第 1 章 齿 轮 传 动 设 计 _11.1. 设 计 题 目 .11.2. 设 计 数 据 .11.3. 设 计 要 求 .11.4. 作 业 目 的 .2第 2 章 齿 轮 传 动 的 设 计 与 计 算 _32.1. 选 择 齿 轮 材 料 、 热 处 理 方 式 和 精 度

2、等 级 .32.2. 初 步 计 算 传 动 主 要 尺 寸 .32.3. 确 定 传 动 尺 寸 .52.4. 校 核 齿 根 弯 曲 强 度 .6设 计 小 结 7参 考 文 献 8附 图 91第 1 章 齿 轮 传 动 设 计1.1. 设 计 题 目图 1-1 所 示 为 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 结 构 简 图 ， 已 知 小 齿 轮 的 传 递 功 率 为 P（ KW） ，转 速 为 n1（ r/min） ， 高 速 级 传 动 比 为 i， 两 班 制 工 作 ， 载 荷 平 稳 ， 设 计 寿 命 为 8 年 。图 1-1 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减

3、 速 器 的 结 构 简 图1.2. 设 计 数 据表 1 设 计 数 据传递功率 P（KW ） 转速 （r/min）n高速级传动比 i5.25 600 2.11.3. 设 计 要 求1.设 计 说 明 书 一 份 ， 主 要 包 括 ： 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计 计算 等 。2.绘 出 大 齿 轮 。机 械 设 计 课 程 设 计21.4. 作 业 目 的1.利 用 课 堂 所 学 的 基 本 知 识 设 计 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 高 速 级 齿 轮 传 动 。2.掌 握 齿 轮 传 动 强 度 设 计 。3.了

4、 解 齿 轮 结 构 设 计 。4.运 用 所 学 的 知 识 解 决 设 计 中 所 遇 到 的 具 体 实 际 问 题 ， 培 养 独 立 工 作 能 力 ， 以 及 初步 学 会 综 合 运 用 所 学 知 识 ， 解 决 材 料 的 选 择 ， 强 度 计 算 和 刚 度 计 算 ， 制 造 工 艺与 装 配 工 艺 等 方 面 的 问 题 。5. 熟 悉 有 关 设 计 资 料 ， 学 会 查 阅 手 册 和 运 用 国 家 标 准 。机 械 设 计 II 项 目 设 计3第 2 章 齿 轮 传 动 的 设 计 与 计 算2.1. 选 择 齿 轮 材 料 、 热 处 理 方 式 和

5、精 度 等 级考 虑 到 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 为 一 般 机 械 ， 故 大 、 小 齿 轮 均 采 用 45 钢 ， 选 用 软 齿 面 。 由p129 表 8.2 可 得 ： 小 齿 轮 调 质 处 理 ， 齿 面 硬 度 240HBW； 大 齿 轮 正 火 处 理 ， 齿 面 硬 度 为200HBW。 选 用 8 级 精 度 。2.2. 初 步 计 算 传 动 主 要 尺 寸由 于 是 软 齿 面 闭 式 传 动 ， 故 按 照 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 进 行 设 计 。1. 小 齿 轮 传 递 的 扭 矩 1T（ 1）6615.2=9.509.0=83.

6、PNmn2. 初 选 动 载 系 数 vtK设 计 时 ， 因 v 值 未 知 ， 所 以 动 载 系 数 不 能 确 定 ， 故 可 初 取 vKvt=.2K由 p130 表 8.3 查 得 使 用 系 数 ,由 p132 图 8.11 查 得 齿 向 载 荷 分 布 系 数 （ 设.0A 1.2轴 刚 性 大 ） ,由 p133 表 8.4 查 得 齿 间 载 荷 分 布 系 数 3. 齿 宽 系 数 d由 p144 表 8.6 查 得 d=.4. 弹 性 系 数 EZ由 p136 表 8.5 查 得 189.0aEMP5. 初 选 螺 旋 角 初 选 6. 节 点 区 域 系 数 HZ由

7、 p136 表 8.14 查 得 2.47. 齿 数 比 u2.i8. 齿 轮 齿 数 12z、机 械 设 计 II 项 目 设 计4初 选 小 齿 轮 齿 数 ， 则 大 齿 轮 齿 数1z30（ 2）2.63u9. 端 面 重 合 度 （ 3）12 1.83()cos.832()cos1.6806z10. 轴 面 重 合 度 （ 4）10.tan0.1.tan.dz11. 重 合 度 系 数 Z由 p136 图 8.15 查 得 ， =.7812. 螺 旋 角 系 数 由 p143 图 8.24 查 得 ， 0.9Z13. 应 力 循 环 次 数 12N、小 齿 轮 1 与 大 齿 轮 2

8、 的 应 力 循 环 次 数 分 别 为（ 5）9160601.28501.20hnaL（ 6）92.5.4i14. 许 用 接 触 应 力 H由 p146 图 8.28（ e） 、 （ a） 查 得 接 触 疲 劳 极 限 应 力 ，lim1=590MPaHlim2=40PaH由 p147 图 8.29 查 得 寿 命 系 数 , （ 允 许 局 部 点 蚀 ）1.0NZ2.6N由 p147 表 8.7 查 得 ， 安 全 系 数 HS（ 7）1lim.59 a0H P（ 8）2li.6421NZMS故 取 2=4aHMP初 取 小 齿 轮 的 分 度 圆 直 径 ， 得1dt机 械 设 计

9、 II 项 目 设 计5（ 9）2131t 232d.0.28356.189.40.78.=2262.7mAVt EHdKTZu2.3. 确 定 传 动 尺 寸1. 计 算 载 荷 系 数因 （ 10）13.462.70=1.9m/s60tdnv由 p131 图 8.7 查 得 ， 动 载 系 数 vK故 载 荷 系 数（ 11）.5AVK2. 对 进 行 修 正1td（ 12）331t 1.62.76.49Vtdm3. 确 定 模 数 mn（ 13）1cos.49cos1.9730z按 p124 表 8.1， 取 2.n4. 计 算 传 动 尺 寸中 心 距（ 14）1()6.49(.1)=

10、7.8m2coscos3dia圆 整 为 。 则 螺 旋 角=98m（ 15）12()2.0(36)rar8.39nz由 于 值 与 初 选 值 相 差 较 大 ， 故 与 值 有 关 的 数 值 需 修 正 ， 修 正 后 的 结 果 是 ：； ； ；1.63.490.75Z.74Z故（ 16）12.36.2cos8nm（ 17）2.01.7则 大 齿 轮 宽 度（ 18）21b.6329.d机 械 设 计 II 项 目 设 计6取 。 又 ， 取 2=70mb12b(50)m1b782.4. 校 核 齿 根 弯 曲 强 度1. 齿 宽 2b702. 当 量 齿 数 v1z、（ 19）330

11、5.1cos8.（ 20）267.vz3. 齿 形 系 数 和 应 力 修 正 系 数 FYsY由 p139 图 8.19 查 得 ： ， 1.43F2.6F由 p139 图 8.20 查 得 ： ， 65s1s4. 重 合 度 系 数 和 螺 旋 角 系 数 由 p140 图 8.21 查 得 ： 0.7Y由 p143 图 8.26 查 得 ： 845. 许 用 弯 曲 应 力 F由 p146 图 8.28 查 得 ： 小 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 极 限 应 力 ，lim1=240aFMP大 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 极 限 应 力 lim2=170aFMP由 p147 图 8.30

12、查 得 ： 寿 命 系 数 .NY由 p147 表 8.7 查 得 ： 安 全 系 数 .5S故（ 21）1lim24019.NFYa（ 22）2li736.5FMPS11 11082.41.5074.80.3a.Fs FnKTY MPbmd （ 23）12 2536.6.26702.FFs Fn（ 24）满 足 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 。机 械 设 计 II 项 目 设 计7设 计 小 结通 过 此 次 项 目 设 计 ， 我 对 齿 轮 设 计 有 了 更 加 深 入 的 认 识 。 在 本 次 项 目 设 计 中 ， 我 学 会 了 齿 面 接触 疲 劳 强 度 的 计 算 、 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 的 校 核 、 齿 轮 材 料 的 选 择 以 及 热 处 理 方 式 的 选 择 等 知 识 ，同 时 还 对 上 学 期 在 几 何 量 公 差 与 检 测 课 程 中 学 习 的 圆 柱 齿 轮 的 公 差 与 检