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1、0Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书课程名称： 机械设计 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： 吴伟国 设计时间： 2013 年 10 月 1目录一设计任务书 .2二设计内容 .21. 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 .22. 初步计算传动主要尺寸 .21）小齿轮传递的转矩 .31T2）齿数 的初步确定 .3z3）载荷系数 的确定 .3tk4）齿宽系数 的确定 .4d5）齿形系数 和应力修正系数 .4FYsY6）重合度系数 的确定 .47）许用弯曲应力的确定 .48）初算法向模数 .53
2、.计算传动尺寸 .61）计算载荷系数 K .62）圆整 .6nm3）计算传动尺寸 .64齿面接触疲劳强度的校核 .75齿轮传动其他尺寸确定 .71）齿轮结构型式的确定 .72）轮毂孔径的确定 .83) 齿轮结构尺寸的确定 .86.齿轮各偏差设计及计算 .9三、参考文献 .102一设计任务书设计带式运输机中的齿轮传动：方案电动机工作功率（mpKW）电动机满载转速 (r/in)工作机的转速 (r/min)w第一级传动比 1轴承座中心高H（mm）最短工作年限 L工作环境5.1.2 4 960 100 2 180 3 年 3 班 室外，有尘二、设计内容1. 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级考虑到带式
3、运输机为一般机械，大、小齿轮均选用 合金钢，调制处理，采用软40Cr齿面。由参考文献 1 表 6.2 可取：大小齿面硬度为 ，平均硬度 ；2486HBW26HB由参考文献 2 表 16.1 查得：齿轮可选用 8 级精度。2. 初步计算传动主要尺寸本装置的齿轮传动为采用软齿面开式传动，齿面磨损是其主要失效形式。其设计准则按齿根疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响将模数增大 。 10%5齿根弯曲疲劳强度设计公式 13FsdYKTmz3式中 齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力 的影响。FY F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s外的其它应力对齿根应力的影响。重合度系
4、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Y于单对齿啮合区上界点时的齿根应力系数。许用齿根弯曲应。F（1）小齿轮传递的转矩 1T6119.50Pn12m由参考文献 2 表 9.1 可取 ， 0.97.9得到 12.5.2KW.43mP所以 66511 .99.509.01.0Nm2Tn（2）齿数 的初步确定Z初选小齿轮 ，齿轮传动比：17z19604.82mwni则 21.71.6zi圆整后，取 。此时的传动比误差为28z084.17|1%|0.49%5i（3）载荷系数 的确定tK4由于 值未知， 不能确定，故可初选 ，这里初选 ；vvK=1.8tK1.4tK（4）齿宽系数 的确定d
5、初步设计齿轮在轴承上为悬臂布置，软齿面，由参考文献 1 表 6.6 查得，选取齿宽系数 0.4d（5）齿形系数 和应力修正系数FYsY由参考文献 1 图 6.20 查得：齿形系数 ， 12.95F2.F由参考文献 1 图 6.21 查得：应力修正系数 ， 1.sY21.80s（6）重合度系数 的确定sY对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度 12.83()z式中 、 齿数1z2把 ， ，代入上式得7 8121.3().83().653782z根据经验公式，确定0.750.5.163Y（7）许用弯曲应力的确定 limNFYS式中 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limF应力；当
6、齿轮双侧工作时图中时值乘以 0.7。安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重。所以，一般FS取 =1.25。由参考文献 1 图 6.29 弯曲疲劳极限应力：5lim1li2360FMPa小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算1hNnL式中 齿轮转速， ；1nr/i齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数；a齿轮的工作寿命，hLh代入数值，分别有 81160960138250.14whhnaNi8825.4.Ni由参考文献 1 图 6.32 得，弯曲强度寿命系数 12.0NY故弯曲应力 lim12.036 4MPa5NFFYS1.92.18740sF2.6sFY由于 12max,FsFssY所以
7、10.87FssF（8）初算法向模数初算法向模数 51332 21.4093.70.183.95FstdKTYmz对于开式齿轮，考虑磨损的影响将模数增大 1%6可取 3.195%3.675ntm3.计算传动尺寸（1）计算载荷系数 K设计要求机器工作平稳，由参考文献 1 表 6.3 查得 1.0AK则 111 963.4752.576000dnmzv ms 由参考文献 1 图 6.7 取动载荷系数 .1vK由参考文献 1 图 6.12 取齿向载荷分布系数 .由参考文献 1 表 6.4 得齿间载荷分布系数 1.0.21.47AVKK 值与初取的 差距很小，不须修正。=.4t（2）圆整 nm331.
8、47.65.mnttK查参考文献 1 表 6.1，圆整取第一系列标准模数 4（3）计算传动尺寸中心距 12()4(782)19mmza所以 16dz2482310.7.mdb齿宽应圆整，故取 m取 28b7由于 ，取1250mb13b4齿面接触疲劳强度的校核齿面接触疲劳强度校核计算公式： 12()HEHKTuZbd式中 齿数比，为大齿轮齿数与小齿轮齿数之比，u；824.117材料弹性系数，根据配对的大，小齿轮的材料按参考文献 1 表EZ查得，6.5189.MPa节点区域系数，由参考文献 1 图 ，对于标准直齿轮，H 6.5，20o.5Z重合度系数，由参考文献 1 表 查得 6.0.8Z521.47.093(48)189.2
