斜齒輪傳動(dòng)例題

例題設(shè)計(jì)雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知高速級(jí)小齒輪傳遞的功率為15kw，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min

，傳動(dòng)比i=3.5，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作8h，使用10年。1.選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由表6.1(P107)得解:一、選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力續(xù)表6.1常用齒輪材料及其熱處理材料牌號(hào)熱處理方法強(qiáng)度極限屈服極限硬度HBSσB

/

MPa

σS

/

MPa

齒芯部齒面ZG340~640700380241~26945650360217~25530CrMnSi1100900310~36035SiMn750450217~26938SiMnMo700550217~26940Cr700500241~28620Cr65040030020CrMnTi110085030012Cr2Ni4110085032035CrAlA950750255~321>85HV滲碳后淬火調(diào)質(zhì)20Cr2Ni41200110035038CrMnAlA1000850255~321>85HV夾布膠木10025~35調(diào)質(zhì)后氮化(氮化層δ>0.3~0.5)小齒輪齒面硬度HBS1=260大齒輪齒面硬度HBS2=220例題設(shè)計(jì)雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知高速級(jí)小齒輪傳遞的功率為15kw，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動(dòng)比i=3.5，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作8h，使用10年。1.選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由表6-7(P105)得解:一、選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力小齒輪齒面硬度HBS1=260，大齒輪齒面硬度HBS2=220。2.取8級(jí)精度。4.初選β=13°。3.取小齒輪z1=23

，z2=iz1=3.5×23=80.5，取z2=81

。5.由圖6-31b(P106)得：由圖6.32b(P106)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由圖6.6(P108)得：由圖6.7(P109)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由圖6.6(P108)得：KHN1=1,KHN2=1.03

由圖6.7(P109)得：KFN1=KFN2=1；7.取SH=1

，SF=1.4,YST=2,則：二、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算1.試選Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)表6.5圓柱齒輪的齒寬系數(shù)表fd

=b/d1

裝置狀況兩支撐相對(duì)小齒輪對(duì)稱布置兩支撐相對(duì)小齒輪非作對(duì)稱布置懸臂布置fd0.9~1.4(1.2~1.9)0.7~1.5(1.1~1.65)0.4~0.6取φd=1.1(不對(duì)稱布置)二、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算6.許用接觸應(yīng)力1.試選Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)取φd=1.1(不對(duì)稱布置)4.取Zε=0.85.

取表6.3材料系數(shù)ZE(MＰa)1/21.18×10417.3×10420.2×10420.6×1040.785×104彈性模量E/MPa齒輪材料配對(duì)齒輪材料灰鑄鐵球墨鑄鐵鑄鋼鍛鋼夾布塑料鍛鋼162.0181.4188.9189.856.4

鑄鋼161.4180.5188.0—

—

球墨鑄鐵156.6173.9—

—

—

灰鑄鐵143.7—

—

—

—

注：表中所列夾布塑料的泊松比μ為0.5，其余材料的μ均為0.37.由表6.3(P117)得：ZE=189.8

8.由圖6.19(P126)得：ZH=2.442.52.42.32.22.12.01.9051015202530354045β?

ZE9.計(jì)算10.求K1)由表6.2(P112)得：發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)。不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)。橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等。載荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)多缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)1.01.11.251.501.251.351.51.751.501.601.752.001.751.852.002.25

或更大工作機(jī)器均勻平穩(wěn)輕微沖擊中等沖擊嚴(yán)重沖擊原動(dòng)機(jī)注：表中所列值僅適用于減速傳動(dòng)，若為增速傳動(dòng)，應(yīng)乘以1.1倍當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過(guò)撓性件相連接時(shí)，KA可適當(dāng)減小。表6.2使用系數(shù)KA取KA=1.0潘存云教授研制十分精密的齒輪裝置108769動(dòng)載系數(shù)Kv

1.81.61.41.21.001020304050m/sKv

圖6.10動(dòng)載載荷系數(shù)KV圖中6、7、8、9、10代表齒輪制造精度由圖6.10(P114)得：Kv=1.15

3)取Kα=1.210.求K1)由表6.2(P112)得：2）KA=1.012341.000.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0Kβ

1.051.101.151.201.251.301.35a)兩齒輪都是軟齒面或其中之一是軟齒面b/d14)由圖6.13a(P115)得：Kβ=1.15)K=KAKv

KαKβ=1×1.15×1.2×1.1=1.51811.修正三、幾何尺寸計(jì)算1.取2.取3.修正4.5.取b2=70mm,b1=75mm

四、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核1.2.由表6.4(P120)得：表6.4

齒形系數(shù)YFa以及應(yīng)力校正系數(shù)YSa注：(1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為α=20?、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.38m(m-模數(shù))(2)對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng)α=20?、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.15m

時(shí)，

齒形系數(shù)：YFa

=2.053;

應(yīng)力校正系數(shù)：YSa

=2.65。z(zv)

17181920212223242526272829YFa

2.972.912.852.82.762.722.692.652.622.602.572.552.53YSa

1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62YFa

2.522.452.402.352.322.282.242.222.22.182.142.122.0YSa

1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97z(zv)