机械基础(齿轮传动的设计)

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1、课程设计实训报告课程名称:《机械基础》设计题目:齿轮传动的设计系别:机电工程系专业班级:机电一体化技术3班学生姓名:张波学号:20093121325指导老师:张传亮设计时间:2010年12月河南质量工程学院13河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书班级09机电3班学生姓名张波指导教师张传亮课程设计题目齿轮传动的设计主要设计内容1、设计计算主动轮、从动轮结构及尺寸。2、绘制主动轮图并标注主要尺寸及参数。3、设计计算主动轮轴键联接。主要技术指标和设计要求1．设计指标①齿轮的传递功率为20kw，低速轴转速为200r/min，传动比为i=3

2、.5；②单向传动，一天工作20小时，一年工作300天，工作二十五年，齿轮和轴的材料均为45钢。③选择齿轮精度等级。输送机是一般工作机械，考虑次对齿轮的传递的功率不大，速度不高，故大小齿轮都选用8级精度。要求齿轮面粗糙度Ra1.6～3.2um..2．设计要求①画出齿轮的结构设计图；②齿轮的主要参数；③校核齿轮的强度；④轴的结构设计于计算；主要参考资料及文献[1]张晓坤.隋晓朋.Autocad中文版实用教程.北京：北京经济日报出版社，2008.9[2]徐锦康.机械设计.北京：高等教育出版社,2008.3[3]唐金松.简明机械设计手册（第二版）.

3、上海：上海科学技术出版社，2000.5[4]黄祖德.机械设计.北京：北京理工大学出版社，2007.9[5]岳优兰，马文锁.机械设计基础.开封：河南大学出版社，2009.513目录1方案的选择与确定31.1齿轮参数的选择31.2设计和计算及说明32轴的设计82.1选择轴的材料82.2轴的最小直径的估算：82.3轴的结构设计82.4轴的结构工艺性92.5提高轴疲劳强度的结构措施113小结134参考文献131方案的选择与确定13根据任务要求，选择齿轮传动设计，设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动，该减速器由电动机驱动，齿轮传递的功率

4、为20KW，低速轴转速n2=200r/min，传动比i=3.5，单向传动，长期使用，齿轮与轴的材料均为45钢。1.1齿轮参数的选择1.1.1齿数z对于软齿面的闭式传动，在满足弯曲疲劳强度的条件下，宜采用较多齿数，一般取Z1=20～40。因为当中心距确定后，齿数多，则重合度大，可提高传动的平稳性。对于硬齿面的闭式传动，首先应具有足够大的模数以保持齿根弯曲强度，为减小传动尺寸，宜取较少齿数，但要避免发生根切，一般取Z1=17～20。1.1.2、模数m模数影响齿轮的抗弯强度，一般在满足齿轮弯曲疲劳强度的条件下，一去较小模数，以增大齿数，减小切齿量

5、。1.1.3齿宽系数Ψd齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1之比，增大齿宽系数，可减小齿轮传动装置的径向尺寸，降低齿轮的圆周速度。但是齿轮越大，载荷分布越不均匀。为便于装配和调整，常将小齿轮宽加大5～10mm，但设计计算时按大齿轮齿宽计算。1.2设计和计算及说明1.2.1.选择齿轮精度等级。表1.1齿轮传动常用精度等级及其应用精度等级圆周速度v/m·s-1应用举例直齿圆柱斜齿圆柱直齿锥齿轮6≤15≤30≤9要求运转精确或在高速重载下工作的齿轮传动；精密仪器和飞机、汽车、机床中重要齿轮7≤10≤20≤6一般机械中的重要齿轮；标准系列减

6、速器齿轮；飞机、汽车和机床中的齿轮8≤5≤9≤3一般机械中的重要齿轮；飞机、汽车和机床中的不重要齿轮；纺织机械中的齿轮；农业机械中的重要齿轮9≤3≤6≤2.5工作要求不高的齿轮；农业机械中的齿轮由表1.1可知精度等级可选八级。131.2.2.选材与热处理该齿轮传动无特殊要求，为制造方便采用软齿面，大小齿轮均用45号钢，小齿轮调质处理，齿面硬度：229～286HBS,大齿轮正火处理，齿面硬度:169～217HBS.1.2.3按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面解除疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。设

7、计公式：查表1.2表1.2载荷系数k原动机工作机的载荷特性均匀、轻微冲击中等冲击大冲击电动机多缸内燃机单缸内燃机1～1.21.2～1.61.6～1.81.2～1.61.6～1.81.8～2.01.6～1.81.9～2.12.2～2.4[1]载荷系数K,取K=1.2[2]由n2=n1/i得n1=n2xi=200x3.5=700r/min转矩T1=9.55x106xp1/n1=9.55x106x20/700=272857.1N.mm[3]接触疲劳许用应力[σH]=σHlimZN/SH按齿面硬度中间值查图1.2得σHlim1=600MPa,σHl

8、im2=550MPa图1.2HBS硬度按一年工作300天,一天20小时工作；25年则应力循环次数N1=60njln=60x700x1x20x300x25=6.3x109N2=N1