harbin institute of technology
课程设计说明书（**）
课程名称： 机械原理。
设计题目： 齿轮传动设计
院系： 能源学院。
班级： 1002201班
设计者： 谢利强。
学号： 1100200426
指导教师： 丁刚
设计时间： 6月15日-6月20日
哈尔滨工业大学。
1. 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。
机械传动系统原始参数。
2. 传动比的分配。
总传动比为。
令， ,则， 故可得。
3. 滑移齿轮传动参数的设计。
为满足滑移齿轮变速传动系统中齿轮齿数的几点要求，iv1 = z10/z9 = 4.5, iv2 = z8/z7 = 3.57, iv3 = z6/z5 = 2.
95。令齿轮7和8采用高度变位啮合，z7=15, z8=54, 故可得中心距a=(15+54)*2/2=69mm。齿轮9和10采用角度变位啮合，z9=12, z10=54，为保证中心距相同，齿轮9和10的中心距变动量为69-(12+54)*2/2=3mm, 则中心距变动系数y=3/2=1.
5。由中心距可得z5=19, z6=55,齿轮5和6采用标准啮合。
计算啮合角。由于齿轮7和8采用高度变位啮合，故啮合角α1’ =20°。
齿轮9和10采用角度变位啮合，α2’=arccos(66/69*cosα)=25.99°。
齿轮5和6采用角度变位啮合，α3’=α20°。
计算总变位系数。x∑1=x∑2=0, x∑3=(invα’-invα)*12+54)/2tanα=0.99。
分配变位系数。由选择变位系数图可查得。
x5 = x6 = 0 ，x7 =0.31 ，x8 = 0.31 ，x9=0.53 ，x10= 0.99-0.53=0.46。
由以上设计参数即可得到齿轮5和6，7和8，9和10的几何尺寸，见下表。
表1 圆柱齿轮5和6的几何尺寸表。
表2 圆柱齿轮7和8的几何尺寸表
表3 圆柱齿轮9和10的几何尺寸。
4. 定轴齿轮传动参数的设计。
id=(if)1/3=1.50, 不妨将三对定轴齿轮的齿数设为相同，对于圆柱齿轮，z11=z13=20，z12=z14=30，采用角度变位。则啮合角α’=arcinv(invα+2* x∑/(20+30)tanα)=26.
32°中心距88mm，查表得总变位系数x∑ =1.51, x1=0.75, x2=1.
51-0.75=0.76。
中心距变动系数y=1.51/3=0.50。
由此即可得出齿轮11和12，13和14的几何尺寸，由于两对圆柱齿轮尺寸相同，故只列出齿轮11和12的几何尺寸。
表4 圆柱齿轮11和12的几何尺寸。
对于圆锥齿轮，z15=20, z16=30, 据此可计算标准圆锥齿轮的各几何尺寸，见下表。
表5 标准圆锥齿轮15和16的几何尺寸。
5. 实际输出转速。
当齿轮5和6啮合时，实际输出转速为970/2.8*（19/55）*（20/30）3 =35.46（r/min）
当齿轮7和8啮合时，实际输出转速为970/2.8*（15/54）*（20/30）3=28.51（r/min）
当齿轮9和10啮合时，实际输出转速为970/2.8*（12/54）*（20/30）3=22.81（r/min）
从实际输出转速可以看出该齿轮传动设计精度较高，能够较好的满足要求。
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