齿轮传动设计哈工大机械设计 大学学位论文.doc

Harbin Institute of Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称：齿轮传动设计 设计题目： 5.1.2 班 级： 1208108 设 计 者： 学 号： 指导教师： 吴伟国、古乐 设计时间： 2014.11.04 哈尔滨工业大学  目录 齿轮设计任务书……………………………………………………………………………1 一 选择齿轮材料、热处理工艺及精度等级…………………………………………………1 二 传动装置的运动和动力参数设计 ……………………………………………............2 三 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 ……………………………………............3 四 初步计算传动主要尺寸 ………………………………………………………………4 五 计算传动尺寸 ……………………………………………………………....................7 六 大齿轮结构尺寸的确定 …………………………………………………………........8 七 参考文献 ……………………………………………………………………………....9一、机械设计作业任务书 1. 设计题目：齿轮传动设计 2. 设计结构简图 3. 设计原始数据 机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 Pd（KW） 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 三、 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 带式输送机为一般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用模锻工艺，起模斜度为1:10。 故由已知大小齿轮均选用45号钢采用软齿面。 由参考文献1表6.2查得： 小齿轮调质处理齿面硬度为217~225HBW平均硬度236HBW 大齿轮正火处理齿面硬度为162~217HBW平均硬度189.5HBW。 由参考文献2表16.1查得齿轮可选用8级精度。 二、 传动装置的运动和动力参数设计 1.选择电动机 由方案图表中的数据要求，查参考文献【2】表14.1 Y系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y132S-6。 可查得轴径为38mm,长为80mm。 2.计算传动装置的总传动比i并分配传动比 总传动比： 带式运输机为二级传动系统，且要求第一级V带传动的传动比=2 分配传动比： 故第二级齿轮传动的传动比为：。 3、传动装置各轴的运动参数 （1）、各轴转速 电动机轴 =960r/min 轴 =/=480r/min 轴 =/=100r/min 卷筒轴 =100r/min （2）、各轴输入功率 电动机轴 P=4KW 轴 其中-V带传动效率，由参考文献【2】表9.1，有=0.96； 代入数据： 轴 其中 -齿轮传动效率，由参考文献【2】表9.1有=0.97； -轴承传动效率，由参考文献【2】表9.1有=0.98； 代入数据有： 卷轴筒 由参考文献【2】表9.1有； 代入数据有： （3）、各轴的转矩 电动机轴的输出转矩 轴 轴 卷筒轴 上述计算结果如下表。 轴号 功率 转矩 转速 传动比 效率 电动机轴 4 960 2 0.96 I轴 3.84 480 4.8 0.95 II轴 3.65 100 1 0.97 卷筒轴 3.542 100 四、 初步计算传动主要尺寸 因为齿轮采用软齿面开式传动，开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损，因此初步确定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。齿根弯曲疲劳强度设计公式 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 ——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外的其它应力对齿根应力的影响。 ——重合度系数，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 ——许用齿根弯曲应力 1.小齿轮传递的转矩 由上一步可知： 2.载荷系数的确定 设计时， = 1.1-1.8，本题初选选 = 1.3 3.齿宽系数的确定 初步设计齿轮在轴承上为非对称布置，软齿面，由参考文献[1]表6.6， 选取齿宽系数 4.齿数的初步确定 初选小齿轮=21 设计要求中齿轮传动比 故 圆整后，取此时传动比误差 5.齿形系数和应力修正系数 由