二级圆柱齿轮减速器设计说明书 - - 高斜低直(3)

=1.12+0.18(1+0.6?1) ×1+0.23×10?3×49.53=1.42 查课本由图10-13得: KF?=1.35 查课本由表10-3 得: KH?=KF?=1.2 故载荷系数:

K＝K K KH? KH? =1×1.07×1.2×1.42=1.82 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d33K/K1=d1tt=42.2×

1.821.6=44.05mm ⑧计算模数mn

m1cos?44n=

dZ?.05?cos14?1.78mm 1244. 齿根弯曲疲劳强度设计

由弯曲强度的设计公式

3m2KT1Y?cos2?YF?YS?n≥?2() dZ1?a[?F]

⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝39.7kN·m

确定齿数z

因为是软齿面，故取z＝24，z＝i z＝4.3×24＝103.2 传动比误差 i＝u＝z/ z＝104/24＝4.33 Δi＝0.069％5％，允许 ② 计算当量齿数 z＝z/cos＝24/ cos314?＝26.27 z＝z/cos

＝78/ cos314?＝85.43

③ 初选齿宽系数

按非对称布置，由表查得＝1

④ 初选螺旋角

11

初定螺旋角 ＝14

⑤ 载荷系数K K＝K K K

K=1×1.07×1.2×1.35＝1.73

⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y 查课本由表10-5得: 齿形系数Y

＝2.592 Y

＝2.211

应力校正系数Y＝1.596 Y

＝1.774

⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为

＝[1.88-3.2×（

11Z?Z）]cos? 12＝[1.88－3.2×（1/24＋1/104）]×cos14?＝1.663

＝arctg（tg

/cos

）＝arctg（tg20/cos14?）＝20.64690 ＝14.07609

因为

＝

/cos

，则重合度系数为Y＝0.25+0.75 cos

/

＝0.673

⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度 ＝42.2?sin14o??1.78＝1.826,

Y＝1－

＝0.79

⑨ 计算大小齿轮的

YF?FS?[?

F] 安全系数由表查得S＝1.25

工作寿命两班制，10年，每年工作360天

小齿轮应力循环次数N1＝60nkt＝60×1440×1×8×360×2×8＝4.0×109大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝4.0×109/4.3＝0.9302×109 查课本由表10-20c得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮?FF1?620MPa 大齿轮?FF2?480MPa 查课本由表10-18得弯曲疲劳寿命系数: KFN1=0.86 KFN2=0.93

12

取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1=[?F]2=

KFN1?FF10.86?620??380.8 S1.4KFN2?FF20.93?480??318.8 S1.4YF?1FS?1[?F]1YF?2FS?2[?F]2?2.592?1.596?0.01088

380.82.211?1.774?0.01228

318.8?大齿轮的数值大.选用.

⑵ 设计计算 ①计算模数

3mn?2?1.73?3.97?104?0.78?cos214?0.01228mm?1.25mm

1?242?1.655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=2mm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=42.2mm来计算应有的齿数.于是由:

42.2?cos14?z1==20.47 取z1=22

mn那么z2=4.3×22=94.6 ② 几何尺寸计算 计算中心距 a=

(z1?z2)mn(22?94)2==119.58mm 2?cos14?2cos?将中心距圆整为120mm 按圆整后的中心距修正螺旋角

?=arccos

(?1??2)mn(22?94)?2?arccos?14.05?

2a2?119.58因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径

13

d1=d2=

z1mn22?2=45.36mm ?cos?cos14.01z2mn94?2=193.81mm ?cos?cos14.01计算齿轮宽度

B=?d1?1?45.36mm?45.36mm 圆整的 B2?45 B1?50 （二） 低速级齿轮传动的设计计算

⑴ 材料：低速级小齿轮选用40Cr钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数Z1=20 速级大齿轮选用45?钢调质，齿面硬度为大齿轮 240HBS z2=3.23×20=64.6 圆整取z2=65. ⑵ 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。 ⑶ 按齿面接触强度设计 1. 确定公式内的各计算数值 ①试选Kt=1.3

②查课本由图10-30选取区域系数ZH=2.45 ③应力循环次数

N1=60×n2×j×Ln=60×334.88×1×(2×8×365×10)=1.19×109

N111.9?108??3.62×108 N2=i3.23由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数 KHN1=0.95 KHN2= 1.1 查课本由图10-21d

按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?680MPa, 大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?560MPa 取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力 [?H]1=

KHN1?Hlim10.95?680?646MPa =

1S 14

[?H]2=

KHN2?Hlim2=1.1×560/1=616MPa S查课本由P198表10-6查材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa 选取齿宽系数?d?1

T=95.5×105×P2/n2=95.5×105×5.82/334.88 =1.66×105N.m

3d1t?2.32KtT1ZE231.3?16.6?1044.23189.82u?1??()???()

?du[?H]13.23616=69.22mm 2. 计算圆周速度 ???d1tn2??69.22?334.8860?1000　?60?1000?1.21m/s

3. 计算齿宽

b=?dd1t=1×69.22=69.22mm 4. 计算齿宽与齿高之比bh

模数 md1tnt=

Z?69.22?3.46mm 120 齿高 h=2.25×mnt=2.25×3.46=7.785mm

bh =69.22/7.785=8.89

5. 计算载荷系数K 由表10-4得KH?=1.408 使用系数KA=1

同高速齿轮的设计,查表选取各数值

Kv=1.08 KF?=1.32 KH?=KF?=1 故载荷系数

K＝KAKvKH?KH?=1×1.08×1×1.408=1.52 6. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 d33KK1=d1tt=69.22×

1.521.3?72.9mm 15

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