高速级齿轮传动设计.docx

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高速级齿轮传动设计

HefeiUniversity

项目设计

COURSEPROJECT

题目：

高速级齿轮传动设计

系别：

机械工程系

专业：

机械设计制造及自动化

学制：

四年

姓名：

学号：

1206012044

导师：

王学军

2014年12月2日

2.7.齿轮传动的润滑方式...................................................................................8

第1章高速级齿轮传动的设计任务书

1.1.设计题目

设计用于二级斜齿圆柱齿轮减速器。

减速器一般由箱体，箱盖、斜齿圆柱齿轮、轴承，螺栓等零件所组成（见图1）。

斜齿圆柱齿轮在固定在轴承上旋转，通过不同的传动比改变速度。

图1减速器

图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器的结构简图，已知小齿轮的传递功率为P（KW），转速为n1，（r/min）,高速级传动比为i，两班制工作，载荷平稳，设计寿命为8年。

1.2.设计数据

表1设计数据

方案

传递功率为P（KW）

转速n1（r/min）

高速级传动比为i

4

6.75

700

2.1

1.3.设计要求

1、设计说明书一份，主要包括：

二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动设计计算等。

2、绘大齿轮结构图。

1.4.作业目的

1.熟悉二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动设计的工作原理，设计与计算的方法；

2.运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。

3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

第2章高速级斜齿圆柱齿轮的设计

2.1.选择齿轮材料、热处理方式和精度等级

考虑到此装置为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，采用硬齿面，大、小齿轮齿均调质-表面淬火，大、小齿轮齿面平均硬度差为45HBW，在30~50HBW范围内。

故传动等级选8级。

2.2.计算齿轮的主要参数

1.小齿轮传递转矩：

T=

=92089Nmm

2.小齿轮齿数为Z1=19，大齿轮齿数Z2=Z1*i=40

3.齿宽系数Фd由p144,表8.6查得Фd=0.5

4.初选螺旋角β为12度

5.计算传动比误差ζi=i-i0/i0=0.2%,小于2%，合格。

6.端面重合度εα=

=（1.88-3.2（1/Z1+1/Z2））cos12=1.6

7.轴面重合度εβ=

=0.318*0.5*19*tan12=0.64

2.3.齿根弯曲疲劳强度设计

１.使用系数KA由p130,表8.3查得KA＝１

２.动载系数Kvt试选为１.４

３.齿向载荷分布系数Kβ由p132,图8.11查得等于１.１３

４.齿间载荷分布系数Kα由p133,表8.4查得等于１.４０

５.小齿轮当量齿数Zv1＝

＝20.3

６.大齿轮当量齿数Zv2＝

＝42.74

7．小齿轮的齿形系数YF1由p139,图8.19查得YF1＝2.79

8.大齿轮的齿形系数YF2由p139,图8.19查得YF２＝2.37

9.小齿轮的应力修正系数由p139,图8.20查得Ys1＝1.5

10.大齿轮的应力修正系数Ys2由p139,图8.20查得Ys2＝1.6

11.重合度系数由p140,图8.21查得Yε＝0.72

12.螺旋角系数由p143,图8.26查得Yβ＝0.94

13．小齿轮的弯曲疲劳极限应力由p146,图8.28查得σFlim1＝340MPa

14．大齿轮的弯曲疲劳极限应力由p148,图8.28查得σFlim2＝320MPa

15．小齿轮应力循环次数N1＝

＝６０×７００×１.０×２×８×２５０×８＝134.4×107次

16．大齿轮应力循环次数N2=

=6.4*108次

17．寿命系数由p147,图8.30查得YN1=1

18．寿命系数由p147,图8.30查得YN2=1

19．安全系数由p147,表8.7查得SF=1.25

20．小齿轮的许用弯曲应力[σ]F1=

=272MPa

21．大齿轮的许用弯曲应力[σ]F2=

=256MPa

22．小齿轮的模数Mn1=

=2.865mm

23．大齿轮的模数Mn2=

=2.87mm

24．模数Mn=3mm

25．小齿轮运动速度v=

=2.04mm/s

26．动载系数由p131,图8.7查得Kv=1.14

27．修正模数Mn=

=2.68mm

28．模数由p124,表8.1查得Mn=3mm

2.4.齿轮参数计算

1.中心距a=

=90.5mm,圆整a=90mm

2.螺旋角β=

=10.48

3.小齿轮分度圆直径d1=

=58.27mm

4.大齿轮分度圆直径d2=

=122.68mm

5.大齿轮宽度b2=

=29.14mm，圆整b2=30mm

6.小齿轮宽度b1=b2+6=36mm

2.5.齿面接触疲劳强度校核

1.弹性系数由p136,表8.5查得ZE=189.8

2.节点区域系数由p136,图8.14查得ZH=2.46

3.重合度系数由p136,图8.15查得Zε=0.84

4.螺旋角系数由p142,图8.24查得Zβ=0.98

5.小齿轮的接触疲劳极限应力由p146,图8.28查得σHlim1=1150MPa

6.大齿轮的接触疲劳极限应力由p146,图8.28查得σHlim2=1110MPa

7.寿命系数由p147,图8.29查得ZN1=1.15，ZN2=1.15

8.安全系数由p147,表8.7查得SH=1

9.小齿轮的许用接触应力[σ]H1

=1150MPa，大齿轮的许用接触应力[σ]H2=

=1276.5MPa

10.许用接触应力[σ]H=1150MPa

11.接触应力σH=

=826.28MPa

2.6齿轮传动的其他几何尺寸

由于

，为减少质量和节约材料，故选用腹板式结构

Dk2=

=31.65mm,圆整取32mm

D1=1.6dk=72.5mm，圆整取73mm

D2=da-10m=92.68mm，圆整取93mm

D0=0.5（D1+D2）=72.5mm圆整取73mm

d0=0.25（D2-D1）=41.48mm

δ0=3m=12mm

C=0.25b=7.5mm

小齿轮da=58.27较小，选用实心式

2.7齿轮传动的润滑方式

在闭式传动中，润滑方式取决于齿轮的圆周速度v。

当

时，可采用浸油；当

时，因离心力较大，宜采用喷油润滑；当

时，喷嘴位于轮上啮入处和啮出处均可；当

时，喷嘴应位于齿轮的啮出处，以便使润滑油能及时冷却刚啮合过的齿轮，同时也对齿轮进行润滑。

对于本题，因为齿轮的圆周速度v=2.04mm/s，所以应选用浸油润滑。

设计总结

本次设计对于上两次的设计查表过程较为复杂，首先我们通过这次设计初步掌握了课程设计的设计方法一般步骤，为以后的课程设计及最后的毕业设计打下了良好的基础，我们在设计的的过程中遇到问题，解决问题，再遇到问题，再解决问题，通过许许多多的这样的否定再肯定我们对课本中的知识有了更深的认识，对公式的理解更透彻，对于书上表格的查询都有了进一步的认识。

在设计过程中我们碰到不懂得问题同学们之间相互讨论，相互学习，这不仅加深了我们对知识的理解，也增进了我们同学之间的友谊及个人思维的创新。

通过这次课程设计的训练，我们不仅收获到了课本上的知识，我们还对word、Excel等电脑知识也有进一步的熟练，为我们以后的运用打下了坚实的基础。

参考文献

[1]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].2版.北京：

高等教育出版社，1999

[2]王黎钦，陈铁鸣.机械设计.[M].5版.哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社，2010

附件图纸