哈尔滨工业大学
Harbin Institute of Technology
机械原理说明书
课程名称： 机械原理 设计题目： 齿轮传动设计 院 系： 机电学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 陈 明 设计时间： 2013/6/16
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一、设计题目
如图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。 二、机构运动简图
1.电动机 2，4.皮带轮 15,16.圆锥齿轮 三、原始参数 3.皮带
5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.圆柱齿轮
序号 电机转速 输出轴转速 带传动最大传动比 （r/min） （r/min） 滑移齿轮传动 最大传动比 ≤4 模数 2 一对齿轮最大传动比 ≤4 定轴齿轮传动 圆柱齿轮 模数 3 圆锥齿轮 一对齿轮最大传动比 ≤4 模数 3 34 1450 50 57 65 ≤2.5 四、传动比分配计算
电动机转速ni=1450r/min,输出转速为no1=50 r/min;no2=57 r/min和no3=65 r/min，带传动的
最大传动比为ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比为ivmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比为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=
ni1450==29 no150哈尔滨工业大学
i2=
ni1450==25.438 no257
i3=
ni1450==22.308 no365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，滑移齿轮的传动比为iv1,iv2和iv3,定轴齿轮传动的传动比为if,则传动比 令
iv1= ivmax=4
i1= ipmax iv1 if i2= ipmax iv2 if i3= ipmax iv3 if
则可得定轴齿轮传动部分的传动比为
if=
i129==2.9
ipmaxivmax2.5*4则可得滑移齿轮的传动比
iv2=
i2ipmaxif=
25.438=3.51
2.5*2.9
iv3=
i3ipmaxif=
22.308=3.08
2.5*2.9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=32.9=1.32?4
五、滑移齿轮传动齿数的确定（m=2）
z668==3.091 z522z870==3.5 z720z1072==4 z918齿轮9/齿轮10：
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角度变位正传动。为了尽量提高齿轮的接触强度，在选择变位系数线图右部线图上边界上选择
'x?，根据zΣ==z9+z10=18+72=90线与上边界交点，初步决定x?=2.1，再求出啮合角?：
inv?=inv?+
'2(x9?x10)tan?=0.031889661
z9?z10
?'=25.49°
中心距a’=
1cos?m(z9?z10)=93.692 mm '2cos?为了制造和测量方便，中心距需要圆整，若取a’=94mm,可能会造成??<1.2,故取实际中心距
'a’=93mm,再按此中心距重新计算确定啮合角?和x?。
cos?=
'm(z9?z10)cos?=0.9094
2a'?'=24.5802°
x?=
z9?z10'(inv?-inv?)=1.6701
2tan?根据x?值和u=z10/z9=4>3,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数得
x9=0.63,
x10=1.0401
齿轮7/齿轮8：
此时已知条件为a’=93 mm，
a=
有
1m(z7?z8)=90 2a?'=arcos('cos?)=24.5802°
az7?z8'(inv?-inv?)=1.6701
2tan?总变位系数
x?=
根据x?值和u=z8/z7=3.5>3,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数得
x7=0.63,
x8=1.0401
齿轮5/齿轮6：
同上可得：
a=90 mm, a’=93 mm
?'=24.5802°
x?=1.6701 x5=0.63,
x6=1.0401
六、定轴齿轮传动齿数的确定（m=3）
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z12z14z1624====1.333 z11z13z1518齿轮11/齿轮12 & 齿轮13/齿轮14：
按照齿轮9/齿轮10的计算方法可得： a=63 mm, a’=66 mm
?'=26.2362°
x?=1.1559 x11=x13=0.55,
x12=x14=0.6059
七、齿轮几何尺寸表 （说明：齿轮13/齿轮14尺寸与齿轮11/齿轮12相同） 序号 项目 代号 齿轮5 z5 1 齿数 齿轮6 z6 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 m ? ha c* a a’ a=*计算公式及计算结果 22 68 2 20° 1 0.25 1m(z5+ z6)=90 293 24.5802° 0.63 1.0401 ?' 齿轮5 x5 9 变位系数 齿轮6 x6 齿轮5 ha5 *ha5=m(ha+ x5-?y)=2.9198 ha6= m(ha+ x6-?y)=3.74 hhf5*10 齿顶高 齿轮6 ha6 齿轮5 hf5 =m(ha+ c- x5)=1.24 ***11 齿根高 齿轮6 hf6f6=m(ha+ c- x6)=0.4198 d5=m z5=44 *12 分度圆直径 齿轮5 d5
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