單級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)

1、頁(yè)眉內(nèi)容第三章：?jiǎn)螛O齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1: 選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù)根據(jù)工作條件、要求和上文的傳遞效率的設(shè)計(jì)(1)選擇直齒輪傳動(dòng)(2)選取齒輪精度8級(jí)精度(3)取小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))、硬度為280HBs大齒 輪材料為45鋼、調(diào)質(zhì)硬度為240HBS(4)取小齒輪齒數(shù) 乙=28,大齒輪 乙=izZ! = 5M 28=1403.2: 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪分度圓直徑設(shè)計(jì)公式：3.2.1 確定計(jì)算參數(shù)1 .齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，嚙合角 口=節(jié)圓壓力角口 =202 .試選接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的載荷系數(shù)KHt = 1.33 .計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：4 .選取齒寬系數(shù)為t=15 .區(qū)域系數(shù)

2、 Zh = J 2嚴(yán)=： 2 cos20-；上 2.49C cos a sina C cos 20 sin 206 .查得材料的彈性影響系數(shù)ZE = 189.8MPa1/2 一一一 、,.一. 、一14 - s7 接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Zg由式Z/4旦和3、=Z1(tanaa1 - tana )+ z2(tanaa2 - tana )V(2 計(jì)算8 .計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 kh】查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為-mi =600MPa、。而2 = 550MPa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：查表取接觸疲勞壽命系數(shù) Khni = 0.93 Khn2 = 1.07取失效概率為1%安全系數(shù)S = 1,由式b

3、】=Kwlm得S取Lh 1和Lh 中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng) 力，即：k H I - I： H 1 = 558MPa3.2.2 試算小齒輪分度圓直徑=62.935mm3.2.3 調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1、圓周速度v2、齒寬b1、查得使用系數(shù)Ka = 12、根據(jù)v = 1.65m/s、8級(jí)精度查得動(dòng)載系數(shù) Kv = 1.083、齒輪的圓周力查表得齒間載荷分配系數(shù) Khq： 1.2由文獻(xiàn)，得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，得齒間 載荷分布系數(shù)KhP = 1.355 ,于是得到實(shí)際載荷系數(shù)：1.1 、按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑及相應(yīng)的齒輪模數(shù)3.3 、按

4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)下式計(jì)算模數(shù)：1、試選 KFt =1.32、計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)YZ3、計(jì)算YaYa(1)據(jù)文獻(xiàn)，查得齒形系數(shù) YFa1=2.58,YFa2 = 2.18 據(jù)文獻(xiàn)，查得應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1 =1.62,Ysa2 = 1.82 sasa(3)據(jù)文獻(xiàn)，查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 c Fim1 = 500MPa、iim2 = 380MPa(4)據(jù)文獻(xiàn)，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 09 KFN2 = 0.94(5)取彎曲疲勞安全系數(shù)S = 1.4，得:因?yàn)榇簖X輪的YaYa大于小齒輪，所以取FYfaYsa Wsa2Fa s；=:= 0.0156ky

5、 JI kj J FF 24、試算模數(shù)1、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(1)圓周速度v(2)齒寬b(3)寬高比b h2、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF 、根據(jù)v = 1.27m/s, 8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) 人=1.06(2)、計(jì)算齒間載荷分配系數(shù)KFa由文獻(xiàn)查得齒間載荷分配系數(shù)KF：. = 1.1(3) 、由文獻(xiàn)查得 KHp = 1.355、結(jié)合b = 12.44,查文獻(xiàn)，得Kfp = 1.32h則載荷系數(shù)為：3、按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于 彎曲強(qiáng)度提供的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的

6、的承載 能力，僅于齒輪直徑(即模數(shù)與齒輪的乘積)有關(guān)，可取彎曲強(qiáng) 度的模數(shù)1.835mm弁就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm按接觸疲勞強(qiáng)度 算的分度圓直徑 d=69.57mm,算出小齒輪齒數(shù)7頁(yè)腳內(nèi)容di4二 m69257 34785取乙=35,則大齒輪齒數(shù)22422=5、35=175 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度， 又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，弁做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.4 、幾何尺寸計(jì)算1 、計(jì)算分度圓直徑2、計(jì)算中心距 3、計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬和節(jié)省材料。一般將小齒輪略微加寬，取 b75mm,而大齒輪的齒寬等于設(shè) 計(jì)齒寬，即b2 = b = 70mm。齒輪幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表:名稱計(jì)算公式小齒輪大齒輪中心距210mm傳動(dòng)比5模數(shù)m2壓力角2020。齒數(shù)z35 i .175分度圓直徑d70350齒頂圓直徑144354齒根圓直徑135345齒寬b7570表中，ha”為齒頂高系數(shù)（=1）; c為頂隙系數(shù)（=0.25）。3.5 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：小齒輪齒頂圓