機床齒輪的設(shè)計及計算

10-6設(shè)計銑床中的一對圓柱齒輪傳動，已知P=7.5kW,n=1450rmin,z=26,z=54，壽命L二12000h，小齒輪相對其1 1 1 2 h軸的支承為不對稱布置，并畫出大齒輪的機構(gòu)圖。［解］（1）選擇齒輪類型、精度等級、材料①選用直齒圓柱齒輪傳動。銑床為一般機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）。材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）,硬度為二者材料硬280HBS,大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)丿，硬度為240HBS,度差為40HBS。二者材料硬2）按齒面接觸強度設(shè)計B/￥、H丿1）確定公式中的各計算值①試選載荷系數(shù)1.6i+￡a12=1.58a2②由圖10-30i+￡a12=1.58a2③由圖10-26查得￡廣0?765e2=0.815e=ei a2 a-1.0HN2由圖10-19取接觸疲勞壽命糸數(shù)K--1.0HN2HN1計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全糸數(shù)S-1「]Ko 0.98x600in —hn1hiim1— —588MPaH1S 1「IKo1.03x550O ——hn2hiim2— —566.5MPaH2 S 1⑤許用接觸應(yīng)力[oH]=BhL「d-588+566?5-577?25MPa計算小齒輪傳遞的力矩T-95.5X10p-曲J0X7.5-49397N-mm1

小齒輪作不對稱布置，查表10-7，選?、?l.od由表10-6查得材料的彈性影響糸數(shù)Z=189.8MPatE由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限g=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限g =550MPa。Hlim1 Hlim2齒數(shù)比u=厶=54=2.08z261計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)化=60nijLh=60x1450x]x12000=L044xON=N=1.044x1°9=0.502x1092u2.082）計算計算小齒輪分度圓直徑d1t，代入打中較小值>12x1.6x49397>12x1.6x49397x3.08x(2.75x189.8J2=4948mm_3 1x1.58x2.08x577.252 *計算圓周速度V兀dn 3.14x49.47x1450v= —=60x1000 60x1000=3.755m's計算齒寬bb=①d=1x49.48=49.48mmd1t計算齒寬與齒高之比-hmnt43.4mnt43.4x0.9326=1.77mmh=2.25mnt=2.25x1.77=3.982mmb=竺￡12.4h3.982

計算縱向重合度￡b￡=0.3180,ztanB=0?318x1x26xtan20o=3.009bd1計算載荷糸數(shù)K根據(jù)v=3.293ms，7級精度，查圖10-8得動載荷糸數(shù)k=1.11v由表10-4查得K的值與直齒輪的相同，K=1.42HB HP由表10-13查得K=1.26FP由表10-3由表10-3查得K=K=1.4FaHa故載荷糸數(shù)K=KKKK=1x1.11x1.4x1.42=2.207AvHaHP按實際的載荷糸數(shù)校正所算的分度圓直徑|K 12207K=43.4x3 =55.01mm31.6⑦計算模數(shù)mndcosP55.01xcos2026m=t= =1.988mm26nz13）按齒根彎曲強度設(shè)計取m>n計算載荷糸數(shù) K=KKKK=1.25x1.2x1x1.37=2.055AvFaFP根據(jù)縱向重合度￡b=3?°99,從圖10-28查得螺旋角影響糸數(shù)Yr=0.835計算當(dāng)量齒數(shù)ZV1=Z^= 26 =31.33COS3PCOS320ZV2=Z^= 54 =65.06COS3PCOS320

查取齒形系數(shù)由表10-5查得YFa1=2.6YFa2=2.30查取應(yīng)力校正系數(shù).由表10-5查得Ysa1=1.59Ysa2=1.71由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限G二500MPa;FE1大齒輪的彎曲疲勞強度極限o大齒輪的彎曲疲勞強度極限o=380MPa。FE2FN1 FN2由圖10-18取彎曲疲勞壽命K=0.89,K=0.93FN1 FN2計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4F取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4F1S1.4F2—S— 1.4計算載荷系數(shù)K=KKKK=1.25x1.2x1K=KKKK=1.25x1.2x1x1.37=2.055Av Fa Fp=0.0156大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計計算1x262X1.58對比計算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=2?4mm,已可以滿足彎曲強度.但為了同時滿足接觸疲勞強度,需要接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=55?01mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)?于是由Z=d]COSB_55.01Xcos20_21何1~~mr_ 24 _?取Z1=21,則Z2=uZ1=434）幾何尺寸的計算計算中心距a=（zi+z2）叫_（21+43）X2.4_79.15mm2cosB 2Xcos140將中心距圓整為82mm?按圓整后的中心距修正螺旋角B=arccos（zi+z=arccos（21+43）X2.4_13.602a 2x79因為B值改變的不多，故參數(shù)￡KZ口等不必修正.a、B、H計算大、小齒輪的分度圓直徑zmd_上」_53.79mmcosBzmd_丄亠_110.13mmcosB計算齒輪寬度b=°d1_1x53.79mm_53.79mmB1=55mm,B2=60mm10-6設(shè)計銑床中的一對圓柱齒輪傳動，已知，壽命，小齒輪相對其軸的支承為不對稱布置，并畫出大齒輪的機構(gòu)圖。［解］（1）選擇齒輪類型、精度等級、材料①選用直齒圓柱齒輪傳動。銑床為一般機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）。材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）,硬度為280HBS,大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)丿，硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。（2）按齒面接觸強度設(shè)計1）確定公式中的各計算值試選載荷系數(shù)1.6由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.75由圖10-26查得￡a1=0?765ea2=0.815ea=ea1+ea2=1.58由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為,安全系數(shù)許用接觸應(yīng)力［aH］=577?25MPa計算小齒輪傳遞的力矩⑦小齒輪作不對稱布置，查表10-7，選取由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。齒數(shù)比計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)2）計算①計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值 >=49?48mm計算圓周速度計算齒寬計算齒寬與齒高之比計算縱向重合度eP=0.3180dz1tanB=0?318x1x26xtan20O=3?009計算載荷糸數(shù)K根據(jù)，7級精度，查圖10-8得動載荷系數(shù)由表10-4查得KHB的值與直齒輪的相同，由表10-13查得由表10-3查得故載荷糸數(shù)按實際的載荷糸數(shù)校正所算的分度圓直徑mm計算模數(shù)3）按齒根彎曲強度設(shè)計取計算載荷系數(shù)根據(jù)縱向重合度cP=3.099,從圖10-28查得螺旋角影響糸數(shù)YP=0.835計算當(dāng)量齒數(shù)ZV1=ZV2=查取齒形糸數(shù)由表10-5查得YFa1=2.6YFa2=2.30查取應(yīng)力校正糸數(shù).由表10-5查得Ysa1=1.59Ysa2=1.71由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。由圖10-18取彎曲疲勞壽命。計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全糸數(shù)計算載荷系數(shù)根據(jù)大、小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計計算mnA對比計算結(jié)果,有齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=2?4mm,已可以滿足彎曲強度.但為了同時滿足接觸疲