減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè) 計(jì)計(jì)算作者:日期:減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、高速級(jí)齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1) 按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2 )運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度。(3)材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為4 0 Cr (調(diào)質(zhì)),硬度為28 0 HBS;大齒輪材料為4 5鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HB S,二者材料硬度差為40HBS選小齒輪齒數(shù)乙 20，大齒輪齒數(shù)Z24.243 20 85，取Z?85(5)選取螺旋角，初選螺旋角142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即dit32ktT1 u 1 Zh Ze(1)確定公式內(nèi)的各

2、計(jì)算數(shù)值試選kt 1.6 ，由圖10-2 60.740 ,2 0.820則有小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T187.542Nm查圖10-3 0可選取區(qū)域系數(shù)Zh2.433查表10 -7可選取齒寬系數(shù)查表1 0 -6可得材料的彈性影響系數(shù)Ze1189.8MP?。 查圖10-21d得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim1600MPa,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 2550MPa。 按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160m jLh 60 576 12 8 300 58.294 108N2 豐產(chǎn) 1.95 108查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)kHN1 1.02, kHN21.12 。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效

3、概率為1%,安全系數(shù)S 1,按計(jì)算式(10- 1kHN1 H lim1S1.02 600612MPa612 616614MPa22）得kHN 2 H lim2S1.12 550616MPa(2) 計(jì)算相關(guān)數(shù)值 試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得d1t2 1.6 87.542 1000 5.242.433 189.8 21 1.5604.2461450.07mm 計(jì)算圓周速度V50761.509Ts60 1000 60 1000 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntbdd1t1 50.0750.07 mmmntd1t cos乙50.07 COS14 2.429mm202.25iTnt 2.25 2.42

4、9mm 5.466mm50匚9.165.466 計(jì)算總相重合度0.318 dZ1 tan0.318 1 20 tan 14 1.586 計(jì)算載荷系數(shù)k0 -8可得為 1 .419查表可得使用系數(shù)kA 1，根據(jù)V 1.509Ts , 7級(jí)精度，查表1動(dòng)載系數(shù)kV 1.07,由表10-4查得Kh的值與直齒輪的相同,kF1.350 , kHkF1.4故載荷系數(shù) k kAkVkH kH1 1.07 1.4 1.419 2.126 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得d1 d1t I? 45.814 屆 55.046mm 計(jì)算模數(shù)mnmnd1 cosnzT55.046 COS142.671

5、mm20按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式（10-17）試算即3.mn2kT1Ycos2YFaYsad乙2（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 、計(jì)算載荷系數(shù)k kAkVkF kF1 1.07 1.4 1.35 2.022根據(jù)縱向重合度1.586，查圖10 28可得螺 旋角影響系數(shù)Y 0.88。查圖可選取區(qū)域系數(shù)Zh 2.43330.795 ,40.875 則有341.67查表取應(yīng)力校正系數(shù)YSa1 1.569,艮衛(wèi)1.783。 查表取齒形系數(shù)YFa1 2.724, YFa2 2.194。（線性插值法）查圖10-20C可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 500 M Pa,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2 38

6、0 MPa。 查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN1 0.87 , kFN20.90。計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4，按計(jì)算式（10-22）計(jì)算得kFN1 FE1SkFN 2 FE 2S1.4計(jì)算大、小齒輪的 上衛(wèi)并加以計(jì)算FYFa1YSa12.724 1.569310.7140.014YFa 2YSa22.194 1.783244.2860.0160.87 500310.714MPa1.40.90 380244.286 MPa大齒輪的數(shù)值較大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算(2 2.022 87.542 1000 0.88 cos214：00161 97921 202 1.586mnd2 0.

7、016 1.979mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故取mn 2mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d155.046mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有rd1 COSZ155.046 cOS14 26.705mn取乙 27,則乙i1Z14.243 27 1154、幾何尺寸計(jì)算(1 )計(jì)算中心距乙 Z2 mna 2cos271152r146.347mm2 cos14將中心距圓整為a 147mm。(2 )按圓整后的中心距修正螺旋角Z1 Z2 mn271152arccos arccos 14.9862

8、a2 147因值改變不多，故參數(shù) 、k、Zh等不必修正。(3) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1乙mncos27 2。55.901 mmCOS14.986d2Z2mncos115_238.099 mmcos14.986(4) 計(jì)算齒輪寬度bdd1 1 55.901 55.901mm圓整后取 B1 55mm , B2 60mm。、低速級(jí)齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器,速度不高，故選用7級(jí)精度。(3 )材料選擇，在同一減速器各級(jí)小齒輪(或大齒輪)的材料 ，沒(méi)有特殊情況，應(yīng)選用相同牌號(hào)，以減少材料品種和工藝要求，故

9、查表可選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為52HRC大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為 4 5HRC .(4)選小齒輪齒數(shù)Z323,大齒輪齒數(shù) 乙233.03170.92470(5)選取螺旋角，初選螺旋角142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即d3t2ktT2 u 1 ZhZe 2(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選kt1.6 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T 356.695m查表10 7可選取齒寬系數(shù)d 1查圖10-2 6可選取區(qū)域系數(shù)1.6351 查表可得材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MP至。查圖得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H Iim3600 MPa ,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H li

10、m 4550MPa oZ323 按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N360r2jLh 60 135.753128 300 51.955 1(/N41.955 1086.450 1073.031查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)kHN 312， kHN 4匸18 o 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)SkiHN 3 H Iim3SkiHN 4 H Iim4S1.12 6001.18 550672M Pa649M Pa(2)計(jì)算相關(guān)數(shù)值試算小齒輪分度圓直徑d1t,由計(jì)算公式得d3t3 p 1.6 3.567 10* 5 4.0313.0311 1.6722.433 189.8 76.848mm660.5

11、計(jì)算圓周速度d3tn276.848 135.753v60 100060 10000.546ms 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mJbdd3t 1 76.84876.848mmd3t cos76.848 cos143.240mmh 2.25mnt2.25 3.2407.29mm b 76.84810.54 h 7.29 計(jì)算總相重合度0.318 dZ3 tan0.318 1 23 tan 141.82423ZV370 計(jì)算載荷系數(shù)k查表可得使用系數(shù)kA 1,根據(jù)V0.546m/s,7級(jí)精度，查表可得動(dòng)載系數(shù) C 1.04, kH 1.425 , kF1.36, kH kF 1.4故載荷系數(shù)k kAkvkH k

12、H 11.04 1.4 1.4242.075 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得.丘 a/o 2.075 d3 d3t 76.848 Jit83.804mm 計(jì)算模數(shù)mnd3cos乙83.804 COS14；233.535mm根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即2cosYFaYSa ,dZ32k kAkVkF kF 11.04 1.11.36 1.556根據(jù)縱向重合度1.824,查圖可得螺旋角影響系數(shù)Y 0.88 0 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV4Z3 cos33cos31425.178乙 cos3cos31476.628查表可取齒形系數(shù) YFa3 2.616, YFa42.227。 查表可取應(yīng)

13、力校正系數(shù)Ysa3 1.591, YSa4 1.763。(線性插值法) 查圖可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3 500 MPa,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE4 380MPa。 查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN 30.90 ， Kfn 40.93 O3 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力按計(jì)算式計(jì)算取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4，321.429M PakFN 3 FE3 0.90 500F 3 S1.4kFN 4 FE4 0.93 380F 4 252.429MFa4 S1.4計(jì)算大、小齒輪的YF并加以計(jì)算FYFa3YSa32.616 1.591321.4290.0132.227 1.763252.4290.0

14、16大齒輪的數(shù)值較大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算1 232 1.635mn 2 556 356.695 210000 O.88 cos214 0.016 2.572mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故取mn 3mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了 同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d3 83.804mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有Z383.804 如4 27.105mn取 Z326，貝U 乙 i2厶 3.03128 84.868854、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距a J Z4 mn2cos28 853174.689mm2 cos14將中心距圓整為a 175mm。(2)按圓整后的中心距修正螺旋角Za Z4 mn28853arccos arccos 14.4032a2 175因值