哈工大机械原理大作业三-21号-齿轮机构

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1、HarbinInstituteofTechnology机械原理大作业三课程名称：机械原理设计题目：齿轮传动设计院系：机电学院班级：班设计者：学号：指导教师：赵永强唐德威设计时间：2014年6月5日哈尔滨工业大学一、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输出三种不同的速度。用表中第21组数据对该机构进行设计。1.1机构运动简图1.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1.2机械传动系统原始参数序号电机转速（r/min）输出轴转速（

2、r/min）带传动最大传动比滑移齿轮传动定轴齿轮传动最大传动比模数圆柱齿轮圆锥齿轮一对齿轮最大传动比模数一对齿轮最大传动比模数21745303540≤2.5≤42≤43≤43一、传动比的分配计算电动机转速n=745r/min，输出转速n1=40r/min，n2=35r/min，n3=30r/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=nn1=745/40=18.625i2=nn2=745/35=21.286i3=nn

3、3=745/30=24.833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，则总传动比i1=ipmaxiv1ifi2=ipmaxiv2ifi3=ipmaxiv3if令iv3=ivmax=4则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if=i3ipmax×ivmax=24.8332.5×4=2.4833滑移齿轮传动的传动比iv1=i1ipmax×if=18.6252.5×2.4833=3.0000iv2=i2ipmax×if=21.286

4、2.5×2.4833=3.4287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id=3if=32.4833=1.3542≤idmax=4一、齿轮齿数的确定3.1滑移齿轮传动齿数的确定根据传动比符合ivi=3的要求，以及中心距必须和后两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定滑移齿轮5,6为高度变位齿数分别为：z5=18，z6=53。变位系数x1=0.4，x2=-0.4根据传动比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必须和其他两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确

5、定齿轮7,8,9,10均为角度变位齿轮，齿数分别为z7=16，z8=55，变位系数x1=0.53,x2=0.567z9=14，z10=57，变位系数x1=0.53,x2=0.567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°，实际中心距a＇=67mm。3.2定轴传动齿轮齿数的确定根据定轴齿轮变速传动系统中传动比符合id的要求，以及齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，可大致选择如下：圆柱齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：z11=z13=17，z12=z14=23。变位系数x1=0.1

6、20,x2=-0.120，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°。圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮z15=17，z16=23，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°。四、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算4.1滑移齿轮5和齿轮6序号项目代号计算公式及计算结果1齿数齿轮5z518齿轮6z6532模数m23压力角α20°4齿顶高系数ha*15顶隙系数c*0.256标准中心距a=(z5+z6)/2=71mm7实际中心距a＇71mm8啮合角α＇α＇=arccosacosαa

7、＇=20°9变位系数齿轮5x50.40齿轮6x6-0.4010齿顶高齿轮5ha5ha5=mha*+x5-∆y=2.800mm齿轮6ha6ha6=mha*+x6-∆y=1.200mm11齿根高齿轮5hf5hf5=mha*+c*-x5=1.700mm齿轮6hf6hf6=mha*+c*-x6=3.300mm12分度圆直径齿轮5d5d5=mz5=36.000mm齿轮6d6d6=mz6=106.000mm13齿顶圆直径齿轮5da5da5=d5+2ha5=41.600mm齿轮6da6da6=d6+2ha6=108.400mm14齿根圆直径齿轮5df5df5=d5

8、-2hf5=32.600mm齿轮6df6df6=d6-2hf6=99.400mm15齿顶圆压力角齿轮5αa5