Harbin Institute of Technology
机械原理大作业设计说明书(三)
设计题目： 齿轮机构设计 院 系： 船舶与海洋工程学院 班 级： 1313*** 设 计 者： 学 号： 指导教师：
哈尔滨工业大学
一、设计题目
如下图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三中不同的转速。从下表中选择一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。
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
机械传动系统的原始参数
序电机转速 输出轴转速 号 （r/min） （r/min） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 最大传 模数 动比 定轴齿轮传动 圆柱齿轮 一对齿轮最大传动比 圆锥齿轮 模数 一对齿轮最大传动比 模数 1 1450
12 17 23 ?2.5 ?4 2 ?4 3 ?4 3 2、传动比的分配计算
0/min，输出转速n01?23r/min，n02?17r/min，电动机转速n?145rn03?12r/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?n1450??63.043 n0123 i2?n1450??85.294 n0217n1450??120.833 n0312 i3?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、iv3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比
i1?ipmaxiv1if i2?ipmaxiv2if i3?ipmaxiv3if 令 iv3?ivmax?4 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 if?
i3120.833??12.0833
ipmaxivmax2.5*4滑移齿轮传动的传动比为
iv1?i1ipmaxifi2ipmaxif?63.043?2.087
2.5*12.083385.294?2.824
2.5*12.0833 iv2??设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 id?3if?312.0833?2.2947?idmax?4
3、齿轮齿数的确定
根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数：z5?20,z6?41,z7?16,z8?45,z9?12,z10?49；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??20，实际中心距
0a'?63mm。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14
为高度变位齿轮，其齿数：z11?z13?14,z12?z14?32。它们的齿顶高系数ha?1，径向间隙系
?0?'数c?0.25，分度圆压力角??20,实际中心距a?69mm。圆锥齿轮15和16选择为标
?准齿轮z15?17,z16?39，齿顶高系数ha?1，径向间隙系数c?0.25，分度圆压力角为
???200（等于啮合角?'）。
4、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 序项目 号 齿轮5 1 齿数 齿轮6 2 3 4 5 6 7 8 模数 压力角 齿顶高系数 顶隙系数 标准中心距 实际中心距 啮合角 齿轮5 9 变位系数 齿轮6 X6 0.62 ?ha5?m(ha?x5??y)?2.76 代号 z5 z6 m 计算公式及计算结果 20 41 2 200 1 0.25 m(z5+z6)/2=61 63 arccos(a*cos?/a')=24.50 0.55 ? ? hac? a a' ?' X5 齿轮5 ha5 10 齿顶高 齿轮6 11 齿根高 齿轮5 ha6 hf5 ?ha6?m(ha?x6??y)?2.9 ?hf5?m(ha?c??x5)?1.4 齿轮6 hf6 ?hf6?m(ha?c??x6)?1.26 齿轮5 12 分度圆直径 齿轮6 d5 d6 d5?mz5?40 d6?mz6?82 da5?d5?2ha5?45.5 da6?d6?2ha6?87.8 齿轮5 13 齿顶圆直径 齿轮6 齿轮5 14 齿根圆直径 齿轮6 齿轮5 齿顶圆压力15 角 齿轮6 da5 da6 df5 df6 ?a5 df5?d5?2hf5?37.2 df6?d6?2hf6?79.48 ?a5?arccos(db5)?34.20 da5db6)?28.60 da6?a6 ?a6?arccos(16 重合度 ? ??1z5(tan?a5?tan?')?z6(tan?a6?tan?') 2??1.297??4.2 滑移齿轮7和齿轮8 序项目 代号 号 齿轮7 1 齿数 齿轮8 2 3 4 5 6 模数 压力角 齿顶高系数 顶隙系数 标准中心距 z8 m z7 计算公式及计算结果 16 45 2 200 1 0.25 m(z5+z6)/2=61 ? ?ha c? a