齿轮传动设计计算的步骤
(1) 根据题目提供的工作情况等条件,确定传动形式,选定合适的
齿轮材料和热处理方法,查表确定相应的许用应力。 (2) 分析失效形式,根据设计准则,设计m或d1; (3) 选择齿轮的主要参数;
(4) 计算主要集合尺寸,公式见表9-2.表9-10或表9-11; (5) 根据设计准则校核接触强度或弯曲强度;
(6) 校核齿轮的圆周速度,选择齿轮传动的静的等级和润滑方式等; (7) 绘制齿轮零件工作图。
以下为设计齿轮传动的例题:
例题 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中得齿轮传动。已知:用电动机驱动,传递功率P=10KW,小齿轮转速n1=950r/min,传动比i=4,单向运转,载荷平稳。使用寿命10年,单班制工作。 解:(1)选择材料与精度等级
小轮选用45钢,调质,硬度为229~286HBS(表9-4)大轮选用45钢,正火,硬度为169~217HBS(表9-4)。因为是普通减速器,由表9-13选IT8级精度。因硬度小于350HBS,属软齿面,按接触疲劳强度设计,再校核弯曲疲劳强度。 (2)按接触疲劳强度设计 ①计算小轮传递的转矩为
T =9.55×1016P1065 =9.55×10×=10N·mm
955n1②载荷系数K
查表9-5取 K=1.1 ③齿数Z和齿宽系数取z1=25,则
?d
z2?iz1?4?25?100
因单级齿轮传动为对称布置,而齿轮齿面又为软齿面,由表9-12选取④许用接触应力【
?d=1。
?H】
由图9-19(c)查得
?由9-7表查得SH=1
Hlim1 ?570MPa ?Hlim2?53M0PaN1=60n1jLh=60×955×(10×52×5×8)=1.19?109
N2查图9-18得
?1.19?10??3?10
=N?918i4ZN1N1?1,ZN2?1.08
1?570?570MPa 11.08?530?572.4MPa 1由式(9-13)可得
????H
?H1?2Z??Hlim1S?H??ZN2??Hlim2S?H查表9-6得
ZE?189.8MPa,故由式(9-14)得
d1?325?KT1(u?1)?3.52?189.8??3.52ZE??31.1?10?5?????57.4mm
??1?4570???du??H1?2??m?d1?z157.4?2.296mm 25由表9-1取标准模数m=2.5mm (3)确定基本参数,计算主要尺寸
d1?mz1?2.5?25?62.5mm d2?mz2?2.5?100?250mm
b???d1?62.5?62.5mm
d圆整后取b2=65mm。
b1?b2?5?70mm
11a?m(z1?z2)? ?2.5?(25?100)?156.25mm
22(4)校核齿根弯曲疲劳强度
确定有关系数与参数: ①齿形系数 查表9-8得
YYF1?2.65,YF2?2.18 ?1.59,YS2?1.80
②应力修正系数 查表9-9得
S1③许用弯曲应力
???
F由图9-21(c)查得
?查图9-20得
Flim1 ?200MPa ?Flim2?180MPa由表9-7查得
SF?1.3
YN1?YN2?1
1?200?154MPa1.3
由式(9-16)可得
???F1?YN1??Flim1s?F??F?2?YN2??Flim2s?F180?139MPa1.3
所以由式(9-15)