齿轮设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目：齿轮设计学院：航天学院班号：1218201学号：1122110326姓名：高小宁日期：2014年10月25日哈尔滨工业大学机械设计基础大作业任务书题目：单级闭式圆柱齿轮设计原始数据如下表： 方案序号传递的功率P(kW)传动比高速轴转速(r/min)轮齿方向原动机轮齿受载情况载荷特征生产批量643720斜齿电动机驱动单向工作载荷平稳大批量目录设计过程41材料选择42确定许用应力43参数选择44按齿面接触疲劳强度设计55确定模数及中心距56修正螺旋角67确定分度圆直径及齿宽68校核齿根弯曲疲劳强度69设计与计算大齿轮的其他几何尺寸7参考文献：8设计过程1材料选择根据设计要求可知，所设计的齿轮传递功率较低，为一般机械，采用软齿面齿轮传动。小齿轮选用45钢，调质处理，齿面平均硬度为236HBS；大齿轮选用45钢，正火处理，齿面平均硬度为190HBS。 2确定许用应力根据齿轮的材料和齿面平均硬度，由参考文献1p135页图6.22查得 式中， ，试验齿轮的接触疲劳极限应力，； ，试验齿轮的弯曲疲劳极限应力，；取，则 式中，齿轮材料的许用接触应力，；，齿轮材料的许用弯曲应力，；，相应的安全系数，取，；3参数选择（1） 齿数：取，。（2） 初选螺旋角：。（3） 齿宽系数：由参考文献1p133页表6.6取。（4） 载荷系数：由参考文献1p131页表6.5取。（5） 齿数比：。4按齿面接触疲劳强度设计式中，小齿轮传递的转矩，；小齿轮传递的功率，；小齿轮的转速，。由参考文献1p142页式（6.38）计算小齿轮的分度圆直径式中，小齿轮的分度圆直径，;齿宽系数，=1.2；载荷系数，=1.0；齿数比，=3；齿轮材料的许用接触应力，。5确定模数及中心距（1） 模数：，按参考文献1p118表6.1取标准模数。（2） 中心距：，圆整，取。6修正螺旋角故螺旋角在正常的范围内。7确定分度圆直径及齿宽分度圆直径齿宽取，8校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 根据当量齿数，由参考文献1p134页表6.7查得，式中，齿轮的齿形系数则齿形系数与许用弯曲应力的比值为 因为较大，故需校核齿轮2的弯曲疲劳强度。由参考文献1p142页式（6.39）得故齿根弯曲疲劳强度满足。9设计与计算大齿轮的其他几何尺寸齿顶圆直径，式中大齿轮齿顶圆直径，;法面齿顶高系数，取。，为了减少质量与节省材料，故大齿轮结构采用应用最广泛的锻造腹板式齿轮，示意图如下：图中具体各几何参数计算如下： 式中，大齿轮轮毂孔径，取 ，为了便于大齿轮的加工，在此取又因为，故可取其他尺寸如下： ，为了便于加工，取综合以上各个计算结果，可将设计的齿轮绘制A3图纸上。参考文献：1宋宝玉，王瑜，张峰主编.机械设计基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.2孙恒，陈作模主编.机械原理.北京：高等教育出版社，2001. 3申永胜主编.机械原理教程.北京：清华大学出版社，1999.