1、Harbin Institute of Technology機械設(shè)計大作業(yè)說明書 課程名稱： 機械設(shè)計 設(shè)計題目： 齒輪傳動設(shè)計 院 系： 機電工程學(xué)院 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 設(shè)計時間： 2014 年 11月 14日 目錄一設(shè)計任務(wù)書2二設(shè)計內(nèi)容21. 選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級 22. 初步計算傳動主要尺寸 21）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 32）齒數(shù)的初步確定 33）載荷系數(shù)的確定 34）齒寬系數(shù)的確定 45）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) 46）重合度系數(shù)的確定 47）許用彎曲應(yīng)力的確定 48）初算法向模數(shù) 53.計算傳動尺寸 61）計算載荷系數(shù)K 62）圓整 63）計算傳動尺寸 64齒面

2、接觸疲勞強度的校核 75齒輪傳動其他尺寸確定 71）齒輪結(jié)構(gòu)型式的確定 72）輪轂孔徑的確定 83) 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定 86.齒輪各偏差設(shè)計及計算 9三、參考文獻 10一設(shè)計任務(wù)書設(shè)計帶式運輸機中的齒輪傳動：方案電動機工作功率（KW）電動機滿載轉(zhuǎn)速工作機的轉(zhuǎn)速第一級傳動比軸承座中心高H（mm）最短工作年限L工作環(huán)境5.1.13960901.81508年1班室外，有塵二、設(shè)計內(nèi)容1. 選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級考慮到帶式運輸機為一般機械，大、小齒輪均選用合金鋼，調(diào)制處理，采用軟齒面。大小齒面硬度為，平均硬度； 齒輪可選用8級精度。2. 初步計算傳動主要尺寸本裝置的齒輪傳動為采用軟齒面開

3、式傳動，齒面磨損是其主要失效形式。其設(shè)計準(zhǔn)則按齒根疲勞強度進行設(shè)計，然后考慮磨損的影響將模數(shù)增大。 齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式式中齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響。應(yīng)力修正系數(shù)，用以考慮齒根過度圓角處的應(yīng)力集中和除彎曲應(yīng)力以外的其它應(yīng)力對齒根應(yīng)力的影響。重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點時的齒根應(yīng)力系數(shù)。許用齒根彎曲應(yīng)。（1）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由參考文獻2表9.1可取， 得到所以（2）齒數(shù)的初步確定初選小齒輪，齒輪傳動比：則圓整后，取。此時的傳動比誤差為（3）載荷系數(shù)的確定 由于值未知，不能確定，故可初選，這里初選；（4）齒寬系數(shù)的確定

4、初步設(shè)計齒輪在軸承上為懸臂布置，軟齒面，由參考文獻1表6.6查得，選取齒寬系數(shù)（5）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) 由教材圖6.20查得：齒形系數(shù)， 由教材圖6.21查得：應(yīng)力修正系數(shù)， （6）重合度系數(shù)的確定 對于標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪傳動，端面重合度式中 、齒數(shù) 把，代入上式得根據(jù)經(jīng)驗公式，確定 （7）許用彎曲應(yīng)力的確定式中計入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)之后,試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力；當(dāng)齒輪雙側(cè)工作時圖中時值乘以0.7。安全系數(shù)；與疲勞點蝕相比，斷齒的后果更為嚴(yán)重。所以，一般取=1.25。 由參考文獻1圖6.29彎曲疲勞極限應(yīng)力： 小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可按下式計算 式中齒輪轉(zhuǎn)速，； 齒輪轉(zhuǎn)一周，同一

5、側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；齒輪的工作壽命，代入數(shù)值，分別有由教材圖6.32 得，彎曲強度壽命系數(shù)故彎曲應(yīng)力由于 所以（8）初算法向模數(shù)初算法向模數(shù)對于開式齒輪，考慮磨損的影響將模數(shù)增大可取3.計算傳動尺寸（1）計算載荷系數(shù)K設(shè)計要求機器工作平穩(wěn)，由教材表6.3查得則由教材圖6.7取動載荷系數(shù)由教材圖6.12取齒向載荷分布系數(shù) 由教材表6.4得齒間載荷分布系數(shù)K值與初取的差距很小，不須修正。（2）圓整查教材表6.1，圓整取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)4（3）計算傳動尺寸中心距所以齒寬應(yīng)圓整，故取取由于，取4齒面接觸疲勞強度的校核齒面接觸疲勞強度校核計算公式：式中齒數(shù)比，為大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，； 材料彈性系數(shù)

6、，根據(jù)配對的大，小齒輪的材料按教材表查得，節(jié)點區(qū)域系數(shù)，由教材圖，對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪， 重合度系數(shù)，由教材表查得許用接觸應(yīng)力：由參考文獻1圖6.29查得 由參考文獻1圖6.30查得，取因而即滿足齒面接觸疲勞強度。5齒輪傳動其他尺寸確定（1）齒輪結(jié)構(gòu)型式的確定齒頂圓直徑，故為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用鍛造腹板式（模鍛）結(jié)構(gòu)。（2）輪轂孔徑的確定大齒輪輪轂孔徑是根據(jù)與孔相配合的軸徑確定，此處按照扭矩初算軸徑，式中： d軸的直徑，mm；軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,；P軸傳遞的功率,；n軸的轉(zhuǎn)速,；許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,；C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；根據(jù)參考文獻1表9.4查得，取故本方案中，軸頸上有一個鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，即 取圓整， 。鍵的公稱尺寸，輪轂上鍵槽的尺寸，。（3）齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定參照參考文獻1圖6.45，選定模鍛，根據(jù)之前的計算及取定結(jié)果：；可以得到： ，取 ，取，取6.齒輪各偏差設(shè)計及計算根據(jù)本設(shè)計中，由參考文獻2表16.3查得：單個齒距極限偏差，齒距累計總偏差，徑向跳動公差，齒廓總偏差由參考文獻2表16.4得：螺旋線總偏差再由表16.9得：跨測齒數(shù)公法線長度由表16.6得：齒輪最小側(cè)隙則齒厚上偏差由表16.7和表15.2查得切