哈工大機械設計大作業(yè)設計計算說明書4-齒輪

哈爾濱工業(yè)大學機械設計作業(yè)設計計算說明書題目：齒輪傳動設計院系：班號：姓名：日期：2023-11-12哈爾濱工業(yè)大學機械設計作業(yè)任務書題目:設計帶式運輸機中的齒輪傳動帶式運輸機的傳動方案如圖1所示，機器工作平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，成批生產(chǎn)，原始數(shù)據(jù)見表1。圖SEQ圖\*ARABIC1帶式運輸機傳動方案表SEQ表\*ARABIC1帶式運輸機中V帶傳動的數(shù)據(jù)方案電動機工作功率P/KW電動機滿載轉(zhuǎn)速nm/(r/min)工作機的轉(zhuǎn)速nw/(r/min)第一級傳動比i1軸承座中心高H/mm最短工作年限工作環(huán)境396011021805年2班室外、有塵目錄一選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級 1二初步計算傳動主要尺寸1三計算傳動尺寸4四大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實定5參考文獻6一、選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級帶式輸送機為一般機械，且要求成批生產(chǎn)，故毛坯需選用鍛造工藝，大小齒輪均選用45號鋼，采用軟齒面。由參考文獻1表8.2查得：小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217~255HBS，平均硬度236HBS；大齒輪正火處理，齒面硬度162~217HBS，平均硬度190HBS。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBS，在30~50HBS范圍內(nèi)，選用8級精度。二、初步計算傳動主要尺寸齒輪采用軟齒面開式傳動，按齒根彎曲疲勞強度設計齒輪傳動主要參數(shù)和尺寸。齒根彎曲疲勞強度設計公式式中——齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應力的影響——應力修正系數(shù)，用以考慮齒根過度圓角處的應力集中和除彎曲應力以外的其它應力對齒根應力的影響。——重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時的齒根應力折算為載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點時的齒根應力系數(shù)——許用齒根彎曲應力1.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩式中為帶輪的傳動效率為一對滾動軸承的傳遞的功率由參考文獻2，取，，代入上式，得2.載荷系數(shù)確實定由于值未知，不能確定，故可初選=1.1~1.8，這里初選=1.43.齒寬系數(shù)確實定由參考文獻1表6.6，軟齒面懸臂布置選取齒寬系數(shù)4.齒數(shù)的初步確定初選小齒輪=17設計要求中齒輪傳動比，故圓整后，取=74，此時傳動比誤差5.齒形系數(shù)和應力修正系數(shù)由參考文獻1圖6.20查得 齒形系數(shù)，由參考文獻1圖6.21查得應力修正系數(shù)，6.重合度系數(shù)確實定對于標準外嚙合齒輪傳動，端面重合度把=17，=74，代入上式得根據(jù)經(jīng)驗公式，確定7.許用彎曲應力確實定式中——計入了齒根應力修正系數(shù)之后,試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限應力；當齒輪雙側(cè)工作時圖中時值乘以0.7——平安系數(shù)；與疲勞點蝕相比，斷齒的后果更為嚴重。所以，一般取=1.25由參考文獻1圖6.29(b)(f)查得彎曲疲勞極限應力，由參考文獻1表6.7，取平安系數(shù)小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)可按下式計算式中n為齒輪轉(zhuǎn)速，r/min；A為齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；為齒輪的工作壽命，h〔小時〕代入數(shù)值，分別有由參考文獻1圖6.31得，彎曲強度壽命系數(shù)故彎曲應力所以8.初算模數(shù)對于開式齒輪傳動，為考慮齒面磨損，要將上式計算出來的模數(shù)m后，增大10%~15%，故三、計算傳動尺寸1.計算載荷系數(shù)K設計要求機器工作平穩(wěn)，由參考文獻1表6.3查得由參考文獻1圖6.7得動載荷系數(shù)由參考文獻1圖6.12得齒向載荷分布系數(shù)由參考文獻1表6.4得齒間載荷分布系數(shù)，那么2.修正m由參考文獻1表6.1，圓整取第一系列標準模數(shù)3.計算傳動尺寸中心距所以取，又，取四、大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實定1.齒輪結(jié)構(gòu)型式確實定齒頂圓直徑為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用鍛造腹板式齒輪結(jié)構(gòu)。2.輪轂孔徑確實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；——軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應力，MPa； P——軸傳遞的功率，kW； n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min;——許用扭轉(zhuǎn)剪應力，MPa; C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應力確定的系數(shù)； 根據(jù)參考文獻1表9.4查得C=118～106，取C=118，所以，本方案中，軸頸上有一個鍵槽，應將軸徑增大5%，即按照GB2822-1981的20系列圓整，取。根據(jù)GB/T1096—1990，鍵的公稱尺寸，輪轂上鍵槽的尺寸b=12mm，=3.3mm3.齒輪結(jié)構(gòu)尺寸確實定圖SEQ圖\*ARABIC2鍛造腹板式齒輪結(jié)構(gòu)由參