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1、1Harbin Institute of Technology机械原理大作业三课程名称： 机械原理 设计题目： 齿轮传动设计 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 2大作业 3 齿轮传动设计1.设计题目：如图所示一个机械传动系统，运动由电动机 1 输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮 16 输出三种不同的转速。根据表中的传动系统原始参数设计该传动系统。表 机械传动系统原始参数滑移齿轮传动 定轴齿轮传动圆柱齿轮 圆锥齿轮电机转速（ r/min）输出轴转速（ r/min）带传动最大传动比 最大传动比 模数 一对齿轮最大传动比 模数一对齿轮最大传动比 模
2、数745 12 17 23 2.54 2 43 431549103231567842161.电动机 2，4.皮带轮 3.皮带 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圆柱齿轮 15，16.圆锥齿轮 32.传动比的分配计算：电动机转速为 ni=945r/min 输出转速为 no1=12r/min，n o2=17r/min和 no3=23r/min，带传动的最大传动比为 ipmax=2.5，滑移齿轮传动的最大传动比为 ivmax=4，定轴齿轮传动每对齿轮的最大传动比为idmax=4。根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为i1=ni / no1=945/12=62.083i2=n
3、i / no2=945/17=43.824i3=ni / no3=945/13=32.391传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为 ipmax，滑移齿轮的传动比为 iv1，i v2和 iv3，定轴齿轮传动的传动比为 if，则总传动比i1=ipmaxiv1ifi2=ipmaxiv2ifi3=ipmaxiv3if令 iv1=2 ip=1.98 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if=i1/(ipmax ivmax)=62.083/(1.982)=15.678滑移齿轮的传动比为iv2=i2/(ipmax if)=43.824/(1.9815.678)=1.
4、412iv3=i3/(ipmax if)=32.391(1.9815.678)=1.043设定轴齿轮传动由 n 对齿轮传动组成(n=3)，则每对齿轮的传动比为4id=(if)(1/n)=15.678(1/3)=2.502 i dmax3.计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度滑移齿轮传动齿数的确定：a) 确定滑移齿轮变速传动系统中齿轮时要满足以下几点要求：b) 每对相互啮合的齿轮满足其传动比 iv1、i v2和 iv3；c) 每对相互啮合的齿轮的中心距必须相同；d) 每对相互啮合的齿轮齿数最好互为质数；e) 每对相互啮合的齿轮最好为正传动；f) 齿轮不能产生根切；g) 结构尺寸尽可能
5、小。则选择以下齿数：z9=17 z10=35z7=22 z8=30z5=25 z6=27每对齿轮的几何尺寸及重合度的计算：以齿轮 5、6 为例，选用角度变为正传动，为了尽量提高齿轮的接触强度，应在选择变位系数封闭图中选择适当的 x ，并计算啮合角 inv=inv+2(x 1+x2)tan/(z 1+z2)，得到 。中心距a=1/2m(z1+z2)cos/cos。经计算，最终取 a=52mm 。按此中心距重新计算确定啮合角 。5cos=m(z 1+z2)cos/2a ， =26.3重新分配变位系数： x5=0.62 x6=0.83三、每对齿轮的几何尺寸表 1 滑移齿轮 5、6 参数序号 项目代号
6、 计算公式及计算结果齿轮 5 5z 171 齿数齿轮 6 6 352 模数 m23 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 5256()2amz7 实际中心距 a54.58 啮合角 26.3齿轮 5 5x0.629 变位系数齿轮 6 6 0.83齿轮 5 5ah 3.24*15()aahmx10 齿顶高齿轮 6 6 3.6626齿轮 5 5f 1.26*55()facx11 齿根高齿轮 6 6fh 0.8466fhm齿轮 5 5d345dz12 分度圆直径齿轮 6 6 70613 齿顶圆直径 齿轮 5 5a 40.48552aah6齿轮 6 6ad77.3
7、2662aadh齿轮 5 5f 31.4855ff14 齿根圆直径齿轮 6 6f 68.3266ff齿轮 5 5a37.8855arcos(/)bad15 齿顶圆压力角齿轮 6 2 31.716616 重合度 1.46 5 61(tant)(tant)zz表 2 滑移齿轮 7、8 参数序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 7 7z 221 齿数齿轮 8 8 302 模数 m23 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 5278()2amz7 实际中心距 a54.58 啮合角 26.3齿轮 7 7x0.657x9 变位系数齿轮 8 8 0.88齿轮 7 7
8、ah 3.3*77()aahmxy10 齿顶高齿轮 8 8 3.68811 齿根高 齿轮 7 7f 1.2*77()fahcx7齿轮 8 8fh 0.9*88()fahmcx齿轮 7 7d44 7dz12 分度圆直径齿轮 8 8 608齿轮 7 7a 50.6772aah13 齿顶圆直径齿轮 8 8d 67.288d齿轮 7 7f 41.677ff14 齿根圆直径齿轮 8 8f 58.2882ffh齿轮 7 7a35.2077arcos(/)bad15 齿顶圆压力角齿轮 8 2 32.968816 重合度 1.48 561(tant)(tant)zz表 3 滑移齿轮 9、10 参数序号 项目代
9、号 计算公式及计算结果齿轮 9 9z 251 齿数齿轮 10 10 272 模数 m23 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 52910()2amz7 实际中心距 a54.58 啮合角 26.38齿轮 9 9x 0.79 变位系数齿轮 10 10 0.75齿轮 9 9ah 3.4*99()aahmx10 齿顶高齿轮 10 10 3.5*1010aa齿轮 9 9fh 1.1 *99()fahcx11 齿根高齿轮 10 10f 1*100fam齿轮 9 9d509dz12 分度圆直径齿轮 10 10 5410齿轮 9 9a 56.8992aah13 齿顶圆
10、直径齿轮 10 10d 611010aad齿轮 9 9f 47.8992ffh14 齿根圆直径齿轮 10 10fd 521010ffd齿轮 9 9a34.1999arcos(/)ba15 齿顶圆压力角齿轮 10 10 33.711010/abad16 重合度 1.48 56(tnt)(tnt)2aazz表 4 定轴圆柱齿轮 11、12 参数（齿轮 13、14 与 11、12 对应相同）序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 11 1z 211 齿数齿轮 12 2 5392 模数 m33 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 7412()amz7 实际中心
11、距 a77.18 啮合角 25.55齿轮 11 1x0.719 变位系数齿轮 12 2 1.14齿轮 11 1ah 3.42*11()aahmx10 齿顶高齿轮 12 2 4.28*1212aa齿轮 11 1fh 1.08*11()fahcx11 齿根高齿轮 12 12f 0.22*1212()fam齿轮 11 1d421dz12 分度圆直径齿轮 12 2 1062齿轮 11 1a 48.8411aadh13 齿顶圆直径齿轮 12 12ad 114.561212aa齿轮 11 1f 39.8411ffdh14 齿根圆直径齿轮 12 12fd 105.561212ff10齿轮 11 1a36.0
12、911arcos(/)bad15 齿顶圆压力 角齿轮 12 12a 29.601212r(/)aba16 重合度 1.6 56(tnt)tnt)aazz表 5 圆锥齿轮 15、16 参数序号 项目 代号 计算公式及计算结果齿轮 15 15z 211 齿数齿轮 16 6 532 模数 m33 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.2齿轮 15 15 21.6116155=cotzar6 分度圆锥角齿轮 16 16 68.3916190齿轮 15 5d 425dmz7 分度圆直径齿轮 16 16 106168 锥距 R 85.51225156Rz齿轮 15 15ah 3*1aa
13、hm9 齿顶高齿轮 16 6 36齿轮 15 15f 3.6*15()fac10 齿根高齿轮 16 6fh 3.66fhm齿轮 15 15ad 47.5815152cosaad11 齿顶圆直径齿轮 16 6 108.216611齿轮 15 15fd 35.3115152cosffdh12 齿根圆直径齿轮 16 6f 103.3566ff齿轮 15 15vz 2315cosvz13 当量齿数齿轮 16 16v 28816vz齿轮 15 15va33.9514 当量齿轮齿顶圆压力角齿轮 16 16va 2315 重合度 1.54 56(tant)(tant)2zz四、输出轴的实际转速 1 312 323 337451.6/min.98()27./i0.()17452.6/in1.98()opvfopvfopvfnriiiinrii
