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1、（三）齿轮传动设计课程名称： 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： 指导教师： 设计时间： 2015 年 6 月 一.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数970 12 17 23 2.54 2 43 43二、传动比的分配计算电动
2、机转速 n=745r/min，输出转速 n1=23 r/min， n2=17 r/min,n3=12 r/min，带传动的最大传动比 ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比 ivmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比 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=n/n1=970/23=80.83 ;i2=n/n2=970/17=57.06; i3=n/n3 =970/12=42.17 。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=2.5，滑移齿轮的传动比为 iv1、iv2 和iv3，定轴齿轮传动的传动比为 if
3、，则总传动比 i1=ipmaxiv1ifi2=ipmaxiv2ifi3=ipmaxiv3if令 iv1=ivmax=4则可得到定轴齿轮传动部分的传动比为 if =iv1/ipmaxivmax =8.083滑移齿轮传动的传动比 iv2=i2/ipmaxif=2.824iv3=i3/ipmax*if=2.087定轴齿轮传动由 3 对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为154910323156784261.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 id=if1/3=2.007idmax=4三齿轮齿数确定根据传动比符合 iv1 的
4、要求，中心距应相同，且齿数最好互质，不产生根切以及尺寸尽可能小。让齿轮 5 和 6 采用标准齿轮啮合，=20， z5=12, z6=48;齿轮 7 和 8 采用变位啮合，故啮合角 =20， z7=15, z8=44; 齿轮 9 和 10 采用角度变位啮合,z9=19,z10=40。齿轮 7、8、9、10 都是变位齿轮，齿顶高系数 ha*=1;径向间隙系。c*=0.25，分度圆压力角 =20。定轴齿轮在变速传动系统中传动比应符合 id 要求。大致选择 11、12、13、14 为高度变位齿轮。z11=z13=17,z12=z14=36;ha*=1,c*=0.25;分度圆压力角 为 20。圆锥齿轮
5、15 和 16 选择为标准齿轮。z15=21,z16=53,齿顶高系数 ha*=1,径向间隙系数c*=0.2;分度圆压力角 =20。滑移齿轮 5、6 参数序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 5 5z 121 齿数齿轮 6 6 482 模数 m23 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 6056()2amz7 实际中心距 a608 啮合角 20齿轮 5 5x0.59 变位系数齿轮 6 6 -0.5齿轮 5 5ah 3*15()aahmx10 齿顶高齿轮 6 6 12611 齿根高 齿轮 5 5f 1.5*55()facx齿轮 6 6fh 3.5*66(
6、)fahmcx齿轮 5 5dd5=mz5=2412 分度圆直径齿轮 6 6 966z齿轮 5 5a 30552aah13 齿顶圆直径齿轮 6 6d 9866d齿轮 5 5f 21552ffh14 齿根圆直径齿轮 6 6fd 8966ffd齿轮 5 5a41.2355arcos(/)ba15 齿顶圆压力 角齿轮 6 2a 23.0066/abad16 重合度 1.50 5 61(tnt)(tnt)zz滑移齿轮齿轮 7、8 参数序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 7 7z 151 齿数齿轮 8 8 442 模数 m23 压力角 204 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距
7、 5978()2amz7 实际中心距 a608 啮合角 22.489 变位系数 齿轮 7 7x0.457x齿轮 8 8x0.0868x齿轮 7 7ah 2.4*77()aahmy10 齿顶高齿轮 8 8 1.67288x齿轮 7 7f 1.6*77()fahc11 齿根高齿轮 8 8fh 2.32888fmx齿轮 7 7d307dz12 分度圆直径齿轮 8 8 888齿轮 7 7a 34.80772aah13 齿顶圆直径齿轮 8 8d91.34488d齿轮 7 7f 26.80772ffh14 齿根圆直径齿轮 8 8fd83.34488ffd齿轮 7 7a35.9077arcos(/)bad1
8、5 齿顶圆压力 角齿轮 8 2a 25.1488/aba16 重合度 1.13 561(tnt)(tnt)aazz滑移齿轮 9、10 参数序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 9 9z 191 齿数齿轮 10 10 402 模数 m23 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 a 59910()2amz7 实际中心距 608 啮合角 22.47齿轮 9 9x 0.469 变位系数齿轮 10 10 0.1齿轮 9 9ah 2.8*99()aahmx10 齿顶高齿轮 10 10 2.08*1010aa齿轮 9 9fh 1.58 *99()fahcx11 齿根
9、高齿轮 10 10f 2.30*1010fam齿轮 9 9d389dz12 分度圆直径齿轮 10 10 8010齿轮 9 9a 43.6992aah13 齿顶圆直径齿轮 10 10d 84.21010aad齿轮 9 9f 34.84992ffh14 齿根圆直径齿轮 10 10fd 75.41010ffd齿轮 9 9a35.0299arcos(/)bad15 齿顶圆压力 角齿轮 10 10a 26.771010r(/)aba16 重合度 1.45 56(tnt)tnt)2aazz四 定轴齿轮 11、12 参数 序号 项目代号 计算公式及计算结果齿轮 11 z11 171 齿数齿轮 12 z12
10、362 模数 m33 压力角 2004 齿顶高系数 *ah15 顶隙系数 c0.256 标准中心距 79.556()2amz7 实际中心距 a79.58 啮合角 20齿轮 11 x11 0.239 变位系数齿轮 12 x12 -0.23齿轮 11 ha11 3.69*15()aahmx10 齿顶高齿轮 12 ha12 2.3126齿轮 11 hf5 3.060*55()facx11 齿根高齿轮 12 hf6 2.31066fhm齿轮 11 d11 d5=mz5=5112 分度圆直径 齿轮 12 d12 1086z齿轮 11 da11 58.38552aah13 齿顶圆直径齿轮 12 da12
11、112.6266d齿轮 11 df11 44.8855ff14 齿根圆直径齿轮 12 df12 99.12662ffh齿轮 11 a5 34.8355arcos(/)bad15 齿顶圆压力 角齿轮 12 a5 25.966616 重合度 1.57 5 61(tant)(tant)2zz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
12、425dmz7 分度圆直径齿轮 16 16 106168 锥距 R 85.51225156Rz齿轮 15 15ah 3*1aahm9 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 6 108.2166齿轮 15 15f 35.311515csffh12 齿根圆直径齿轮 16 6fd 103.35662offd13 当量齿数 齿轮 15 15vz 2315csvz齿轮 16 16vz 28816cosvz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六输出转速的检验n1=n*/(iv1*if*ipmax)=970/(4*8.083*2.5)=12.13 r/minn2= n*/(iv2*if*ipmax)= 970/(2.824*8.083*2.5)=17.00 r/minn3= n*/(iv3*if*ipmax)= 970/(2.087*8.083*2.5)=23.00 r/min
