带式运输机同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计(3)

已知使用系数KA=1，根据?＝0.627m/s，7级精度, 由课本p194图10-8查得动载系数KV＝0.95；由课本bp196表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KH?＝1.428；由＝11，KH?＝1.428h查图10-13得 KF?＝1.35；由课本p195表10-3 得: KH?＝KF?＝1.2。故载荷系数 K＝KA KVKH? KH? ＝1×0.95×1.2×1.428＝1.628 7) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1＝d1t8) 计算模数mn 3K1.628＝91.26×3＝91.78mm 1.6Ktd1cos?5191.78.73?cos14cos14?mn＝＝＝??23.71mm .09mm24Z124ii. 由弯曲强度的设计公式 3按齿根弯曲疲劳强度设计 mn≥（1） 确定计算参数 2KT1Y?cos2?YF?YS?() [?F]?dZ21?a1) 计算载荷系数 K＝KA KVKF? KF?＝1×0.95×1.2×1.35＝1.539 2) 根据纵向重合度??＝1.903，从课本P217图10-28查得螺旋角影响系数Y?＝0.88 3) 计算当量齿数 ZV1＝24Z1＝＝26.27 cos3?cos314ZV2＝83Z2＝cos3?0.973＝89.85 4) 查取齿形系数和应力校正系数 查课本p200表10-5得 齿形系数YFa1＝2.592；YFa2＝2.211 应力校正系数YSa1＝1.596；YSa2＝1.774 查课本p207图10-20c得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FF1?500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极

限 ?FF2?380MPa。 查课本p206图10-18得弯曲疲劳寿命系数KFN1＝0.88；KFN2＝0.92。 5) 计算接触疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1＝KFN1?FF10.880.86??500500??314.29 Mpa 307.14＝＝1.4S1.4KFN2?FF20.9392??380380??252.43＝＝249.71Mpa 4S1..4并加以比较 [?F]2＝6) 计算大、小齿轮的 YF?FS?[?F]YF?1FS?1[?F]1YF?2FS?2[?F]2（2） 设计计算 3＝?2.5922.592?1.5961.596＝0.01316 ?0.01347314.29307.14＝?2..211211??11..7747742＝00.01571 ?.01554249..4371252大齿轮的数值大，故选用。 mn?2?1.593?427.445?0.88??cos141?242?1.625?2??0.01571=2.66 mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取mn＝3 mm，但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1＝70.4mm来计算应有的齿数.于是由: 91.78?cos14?z1＝＝29.68 取z1＝30 3那么z2＝uz1＝3.39×23＝101 取z2＝101 4. 几何尺寸计算 （1） 计算中心距 a＝ 取z1＝30 z2＝101 中心距 a＝203mm 螺旋角 (z1?z2)mn?30?101??3＝＝202.577mm ?2cos?2?cos14将中心距圆整为203mm。 ?＝14?5'4''

（2） 按圆整后的中心距修正螺旋角 ?＝arccos(Z1?Z2)mn30?101??3'''＝arccos?≈14?54 2a2?203 分度圆直径 d1＝92.78 因?值改变不多,故参数??,k?,ZH等不必修正。 （3） 计算大、小齿轮的分度圆直径 d1＝mm d2＝312.37 z1mn30??3225＝＝92.78 mm ?0.97cos?cos14.01mm 齿轮宽度 90mm B1＝?5d2＝z2mn101?81?32＝＝312.37mm ?0.97cos?cos14.01B2＝?95mm 5 ?90mm5；B1＝?5圆整后取B2＝95mm。 （二） 高速级齿轮传动的设计计算 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 选用直齿圆柱齿轮传动，运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095－88)。 2) 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质）， 硬度为240HBS。 3) 选小齿轮齿数Z1＝24，大齿轮齿数Z2＝Z1i1＝24×3.39＝81.36，取Z2＝82 2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式(10—9a)进行试算，即 ktT1u?1ZE2?() d1t?2.323 ?du[?H] （1） 确定公式各计算数值 1) 试选载荷系数Kt?1.3 3 2) 小齿轮传动的转矩为 T＝131.31×10N·mm 3) 查课本P205表10-7选取齿宽系数?d＝0.8。 14) 查课本P201表10-6得材料的弹性影响系数ZE＝189.8 MPa2 5) 由课本P209图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600 MPa；大齿轮的接触疲 劳强度极限为σHlim2＝550 MPa。 6) 计算应力循环次数 （4） 计算齿轮宽度 b＝?d1＝1?×92.78＝92.78 mm ?151.53mm?51.53

N1＝60n1jLh ＝60×384×1×（2×8×300×10）＝1.1×109 N11.1?1098 N2＝＝＝3.26×10i23.397) 由课本P207图10-19去接触疲劳寿命系数KHN1＝0.90；KHN2＝0.95。 8) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,应用P205公式（10-12）得: [?H]1=KHN1?Hlim1=0.90×600＝540MPa SKHN2?Hlim2＝0.95×550＝522.5MPa S[?H]2＝（2） 计算 1) 试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中的较小值 1.3?131.31?1034.45189.82d1t?2.32?()?76.66mm 0.83.45522.532) 计算圆周速度v v??d1tn160?1000???76.66?38460?1000?1.54m/s 3) 计算齿宽ｂ b??dd1t?0.8?76.66?61.32mm 4) 计算齿宽与齿高之比ｂ／ｈ 模数 mt?d1t76.66??3.19mm Z124 齿高 h?2.25mt?2.25?2.487?7.17mmb/h?61.32/7.17?8.55mm5) 计算载荷系数K 根据v?1.54m/s，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数KV?1.04； 直齿轮，KH??KF??1； 由表１０－２查得使用系数KA?1

由课本p196表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KH?＝1.293；由KH?＝1.293查图10-13得 KF?＝1.25； 故载荷系数K?KAKVKH?KH??1?1.04?1?1.298?1.34 6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得 b＝8.55， h d1?d1t3K/Kt?76.6631.34/1.3?77.44mm 7) 计算模数ｍ m?d1/Z1?77.44/24?3.22mm 3. 按齿根弯曲强度设计 由式１０－５得弯曲强度的设计公式为 m?3（1） 确定公式内的计算数值 2KT1YF?YS? ??dZ12[?F]1) 查课本p207图10-20c得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FF1?500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ?FF2?380MPa。 2) 查课本p206图10-18得弯曲疲劳寿命系数KFN1＝0.85；KFN2＝0.88。 3) 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1＝KFN1?FF10.8586?500500??303.57 Mpa 307.14＝＝1.4SKFN2?FF20.9388??380380??252.43＝＝238.86Mpa S1.4[?F]2＝4) 计算载荷系数 K?KAKVKF?KF??1?1.04?1?1.25?1.3 5) 查取齿形系数 由表１０－５查得YFa1?2.65；YFa2?2.21。 6) 查取应力校正系数 由表１０－５查得YSa1?1.58；YSa2?1.775。 YY7) 计算大小齿轮的FaSa，并比较 [?F]

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