哈工大机械原理大作业齿轮传动设计Word文档下载推荐.docx
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根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为
i1=
=1450÷
12=120.833
i2=
17=85.294
i3=
23=63.043
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id，滑移齿轮的传动比为ih1、ih2和ih3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比
i1=id*ih1*if
i2=id*ih2*if
i3=id*ih3*if
令=ih1=ihmax=4
则可得：
定轴齿轮传动部分的传动比为if=i1/（id*ih1）=120.833/（2.5*4）=12.083
滑移齿轮传动的传动比ih2=i2/（id*if）=85.294/（2.5*12.083）=2.824
Ih3=i3/（id*if）=63.043/（2.5*12.083）=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
iv*iv*iv=if=12.083,iv=2.295
3.计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸
根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮。
由计算结果：
ih1=z6/z5=4
ih2=z8/z7=2.824
ih3=z10/z9=2.087
其齿数：
z5=11，z6=47，z7=15，z8=43，z9=19，z10=39；
它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°
，模数m=2。
（1）齿轮5、齿轮6
z5=11，z6=47，角度变位正传动。
为了尽量提高齿轮的接触强度，在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑，根据z∑=z5+z6=11+47=58线与上边界交点，x∑=1.6。
再求出啮合角α'
，
invα'
=invα+
tanα
解得：
α'
=20.856°
中心距a'
=0.5m（z5+z6）
=58.32mm,
根据x∑=1.7和u=z6/z5=47/12=3.917>
3,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数，得x5=0.62,x6=1.08。
中心距变位系数y=（a'
-a）/m=0.16
齿高变动系数Δy=x∑-y=1.54
（2）齿轮7、齿轮8
z7=15，z8=43，此时已知条件为a'
=58.32mm，
a=0.5m（z7+z8）=58mm, α'
=arccos（
cosα）= 20.847°
总变位系数x∑=
（invα'
-invα）=0.16，
根据x∑=0.16和u=z8/z7=2.867,2.2<
u<
3.0，按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数，得x7=0.16,x8=0。
齿高变动系数Δy=x∑-y=0
（3）齿轮9、齿轮10
z9=19，z10=39,此时已知条件为a'
a=0.5m（z9+z10）=58mm, α’=arccos（
cosα）=20.847°
根据x∑=0.16和u=z10/z9=2.053,1.6<
2.2，按选择变位系数线图左部斜线③分配变位系数，得x9=0.28,x10=-0.12。
4.计算定轴齿轮传动中每对齿轮的基本几何尺寸。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮。
iv=2.295
=
=17，
=41。
，模数m=3。
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮
=41，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°
（1）齿轮11、齿轮12
z11=17，z12=41，角度变位正传动。
为了尽量提高齿轮的接触强度，在选择变位系数线图右部线图上边界上选择x∑，根据z∑=z11+z12=17+41=58线与上边界交点，x∑=1.6。
中心距a'
=0.5m（z11+z12）
=88mm,
根据x∑=1.6和u=z12/z11=41/17=2.412,2.2<
3.0,按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数，得x11=0.67,x12=0.93。
-a）/m=0.333
齿高变动系数Δy=x∑-y=1.267
（2）齿轮13、齿轮14
z13=17，z14=41，此时已知条件为a'
=88mm，
a=0.5m（z13+z14）=87mm,α'
cosα）=21.718°
-invα）=0.35，
根据x∑=0.35和u=z8/z7=2.412,2.2<
3.0，按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数，得x13=0.25,x14=-0.10。
齿高变动系数Δy=x∑-y=0.017
（3）齿轮15、齿轮16
z15=17，z16=41，α=20°
a=0.5m（z15+z16）=87mm
分度圆锥角δ15=arccot（z16/z15）=22.52°
δ16=90°
-δ15=67.48°
5.每对齿轮的几何尺寸及重合度。
表1滑移圆柱齿轮5、齿轮6几何尺寸表
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
1
齿数
齿轮5
11
齿轮6
47
模数
m
压力角
齿顶高系数
5
顶隙系数
0.25
6
标准中心距
a
a=
m（z5+z6）=58
7
实际中心距
a'
58.32
8
啮合角
20.856°
9
变位系数
0.52
1.08
10
齿顶高
ha5=m（ha*+x5-Δy）=0.16
ha6=m（ha*+x6-Δy）=1.08
齿根高
hf5=m（ha*+c*-x5）=1.26
hf6=m（ha*+c*-x6）=0.34
分度圆直径
d5=mz5=22
d6=mz6=94
13
齿顶圆直径
da5=d5+2ha5=22.32
da6=d6+2ha6=96.16
14
齿根圆直径
df5=d5-2hf5=19.48
df6=d6-2hf6=93.32
15
齿顶圆压力角
αa5=arccos（db5/da5）=22.15°
αa6=arccos（db6/da6）=23.28°
16
重合度
εα=
[z5（tanαa5-tanα'
）+
z6（tanαa6-tanα'
）]=0.57
表2滑移圆柱齿轮7、齿轮8几何尺寸表
齿轮7
z7
齿轮8
z8
43
m（z7+z8）=58
20.847°
x7
0.16
x8
ha7
ha7=m（ha*+x7-Δy）=2.32
ha8
ha8=m（ha*+x8-Δy）=2
hf7
hf7=m（ha*+c*-x7）=2.18
hf8
hf8=m（ha*+c*-x8）=2.5
d7
d7=mz7=30
d8
d8=mz8=86
da7
da7=d7+2ha7=34.64
da8
da8=d8+2ha8=90
df7
df7=d7-2hf7=25.64
df8
df8=d8-2hf8=81
αa7
αa7=arccos（db7/da7）=35.53°
αa8
αa8=arccos（db8/da8）=26.11°
[z7（tanαa7-tanα'
z8（tanαa8-tanα'
）]=1.699
表3滑移圆柱齿轮9、齿轮10几何尺寸表
齿轮9
z9
19
齿轮10
z10
39
m（z9+z10）=58
x9
0.28
x10
-0.12
ha9
ha9=m（ha*+x9-Δy）=2.56
ha10
ha10=m（ha*+x10-Δy）=1.76
hf9
hf9=m（ha*+c*-x9）=1.94
hf10
hf10=m（ha*+c*-x10）=2.74
d9
d9=mz9=38
d10
d10=mz10=78
da9
da9=d9+2ha9=43.12
da10
da10=d10+2ha10=81.52
df9
df9=d9-2hf9=34.12
df10
df10=d10-2hf10=72.52
αa9
αa9=arccos（db9/da9）=34.09°
αa10
αa10=arccos（db10/da10）=25.96°
[z9（tanαa9-tanα'
z10（tanαa10-tanα'
）]=1.709
表4定轴圆柱齿轮11、齿轮12几何尺寸表
齿轮11
z11
齿轮12
z12
41
m（z11+z12）=87
88
x11
0.67
x12
0.93
ha11
ha11=m（ha*+x11-Δy）=1.209
ha12
ha12=m（ha*+x12-Δy）=1.989
hf11
hf11=m（ha*+c*-x11）=1.74
hf12
hf12=m（ha*+c*-x12）=0.96
d11
d11=mz11=51
d12
d12=mz12=123
da11
da11=d11+2ha11=53.418
da12
da12=d12+2ha12=126.978
df11
df11=d11-2hf11=47.52
df12
df12=d12-2hf12=121.08
αa11
αa11=arccos（db11/da11）=26.599°
αa12
αa12=arccos（db12/da12）=24.460°
[z11（tanαa11-tanα'
）
+z12（tanαa12-tanα'
）]=0.806
表5定轴圆柱齿轮13、齿轮14几何尺寸表
齿轮13
z13
齿轮14
z14
m（z13+z14）=87
21.718°
x13
x14
0.10
ha13
ha13=m（ha*+x13-Δy）=3.699
ha14
ha14=m（ha*+x14-Δy）=3.249
hf13
hf13=m（ha*+c*-x13）=3
hf14
hf14=m（ha*+c*-x14）=3.45
d13
d13=mz13=51
d14
d14=mz14=123
da13
da13=d13+2ha13=53.418
da14
da14=d14+2ha14=126.978
df13
df13=d13-2hf13=47.52
df14
df14=d14-2hf14=121.08
αa13
αa13=arccos（db13/da13）=26.599°
αa14
αa14=arccos（db14/da14）=24.460°
[z13（tanαa13-tanα'
+z14（tanαa14-tanα'
表6定轴圆锥齿轮15、齿轮16几何尺寸表
项目
齿数
齿轮15
z15
齿轮16
z16
20°
0.2
分度圆锥角
δ15
22.52°
δ16
67.48°
d15
51
d16
123
锥距
R
66.39
ha15
ha16
hf15
3.75
hf16
da15
da15=d15+2ha15cosδ15=56.54
da16
da16=d16+2ha16cosδ16=125.30
df15
df15=d15-2hf15cosδ15=44.07
df16
df16=d16-2hf16cosδ16=120.13
当量齿轮齿数
zv15
zv15=z15/cosδ15=18.40
zv16
zv16=z16/cosδ16=107.05
当量齿轮分度圆锥角
δv15
δv15=arccot（zv16/zv15）=9.75°
δv16
δv16=90°
-δv15=80.25°
当量齿轮分度圆正直径
dv15
55.2
dv16
321.15
当量齿轮齿顶圆直径
dva15
dav15=dv15+2ha15cosδv15=61.11
dva16
dav16=dv16+2ha16cosδv16=322.16
当量齿轮齿顶圆压力角
αva15=arccos（dbv15/dav15）=31.92°
αva16=arccos（dbv16/dav16）=20.49°
18
[zv15（tanαva15-
tanα）+zv16（tanαva16-tanα）]
=0.924
7.实际设计参数
电机转速（r/min）
输出轴转速（r/min）
带传动传动比
最大传动比
模
数
齿轮传动比
对应齿轮
5、6
7、8
9、10
11、12
13、14
15、16
9.68
14.42
20.14
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