齿轮传动设计

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齿轮传动设计与计算

齿轮传动设计与计算

齿轮传动设计与计算
引言
齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,广泛用于各种机
械设备中。

本文旨在介绍齿轮传动的基本原理、设计方法和计算过程。

齿轮传动基本原理
齿轮传动是通过齿轮之间的啮合来传递力和运动的机制。

主要
包括两个关键参数:模数和齿数。

模数是指齿轮齿廓的比例系数,
齿数是指齿轮上的齿的数量。

通过合理选择模数和齿数,可以满足
传动的要求。

齿轮传动设计步骤
齿轮传动的设计过程一般包括以下步骤:
1. 确定传动比:根据传动要求和输入输出的转速,确定传动比。

2. 选择齿轮类型:根据传动要求和空间限制,选择合适的齿轮
类型,如直齿轮、斜齿轮或蜗杆齿轮。

3. 计算齿轮参数:根据传动比、输入输出转速和齿轮类型,计
算齿轮的模数、齿数和齿轮直径等参数。

4. 验证设计:通过计算齿轮间的啮合角度、啮合强度和齿轮的
受载能力等指标,验证设计的合理性。

齿轮传动计算
齿轮传动的计算过程主要涉及以下几个方面:
1. 齿轮啮合角度计算:根据齿轮的齿数和模数,计算齿轮之间
的啮合角度。

2. 齿轮模数计算:根据传动比和齿轮的模数,计算齿轮的模数。

3. 齿轮齿数计算:根据传动比和齿轮的模数,计算齿轮的齿数。

4. 齿轮直径计算:根据齿轮的模数和齿数,计算齿轮的直径。

以上是齿轮传动设计与计算的基本内容。

齿轮传动的设计和计算过程需要充分考虑传动要求、材料强度和工艺要求等因素,以实现可靠的传动效果。

(9.8.2)--齿轮传动链的设计

(9.8.2)--齿轮传动链的设计
§ 9-8 齿轮传动链的设计
齿轮传动链的设计按下列步骤进行: 1 .根据传动的要求和工作特点,正确选择传动形 式; 2 .决定传动级数,并分配各级传动比; 3 .确定各级齿轮的齿数和模数;计算齿轮的主要 几何尺寸; 4 .对精密齿轮传动链,有时需进行误差分析和估 算; 5 .传动的结构设计;
一、齿轮传动型式的选择
三级齿轮传动
i23
i4 12
1
2
i34
i4 23
1
2
i i i i 12 23 34
三、齿数和模数的确定
1. 齿数的确定 : 一般情况 ,Z1≥Zmin ,Z2=iZ1 高速传动、传动精度要求高 蜗杆传动: Z1=1 ~ 4
Z1≥25
2. 模数 m 的确 定
按结构条件定
m
2a z1 z2
按强度条件定
键联接
螺钉联接
m
ห้องสมุดไป่ตู้
2a
Z1 1
i
mn
2a cos
Z1 1 i
四.齿轮传动的空回及消除方法
空回 --- 主动轮反转时 , 从动轮滞后的角度
产生空回的原因:侧隙存在。 空回 空回误差 影响传动精度 冲击、噪声 侧隙存在的原因: ① 加工误差; ② 补偿制造,安装误差及温度引起的变形,
提供储存润滑油的空间。
消除或减小空回的方法 ( 2 )接触弹簧法
( 1 )调整中心距
( 3 )双片齿轮法
五.结构设计
齿轮的结构形式 : → 由直径确定 齿轮轴 - e≤ (2 ~ 2.5)mn (轮与轴同材料) 实心齿轮 腹板式齿轮 轮幅式齿轮 组装式齿轮
齿轮轴
轮缘 轮 辐
e
实心齿轮
轮 毂

机械设计第十章-齿轮传动

机械设计第十章-齿轮传动
4.加抗胶合添加剂 高速
§10-2 轮齿的失效形式断
失效形式
齿面点蚀 齿面胶合
跑合磨损 齿面磨损 磨粒磨损 跑合磨损、磨粒磨损。
措施:1.减小齿面粗糙度 2.改善润滑条件,清洁环境 3.提高齿面硬度
§10-2 轮齿的失效形式及设计准则
一、轮齿的失效形式
失效形式
轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形
HT250 HT300 HT350
250
170~241
300
187~255
350
197~269
QT500-5 QT600-2
500
147~241
600
229~302
ZG310-570 常化
580 320
156~217
ZG340-640 45 45 40Cr
调质后表 面淬火
650 350
169~229
严重 冲击
挖掘机、重型球磨机、橡胶揉合 机、破碎机、重型给水机、旋转 式钻探装置、压砖机、带材冷轧 机、压坯机等。
1.75
1.85 2.00
注:表中所列值仅适用于减速传动,若为增速传动,应乘以1.1倍 当外部的机械与齿轮装置间通过挠性件相连接时,KA可适当减小。
2.00
2.25 或更大
Kv 1.8
Kβ——齿向载荷分布系数
表10-2 使用系数KA
原动机
载荷 状态
工作机器
发电机、均匀 蒸汽机、 运转的蒸汽机、 燃气轮机 燃气轮机
多缸 单缸 内燃机 内燃机
发电机、均匀传送的带式输送机
均匀 或板式输送机、螺旋输送机、轻
平稳
型升降机、包装机、通风机、均 匀密度材料搅拌机。
1.0

齿轮设计的基本步骤(一)

齿轮设计的基本步骤(一)

齿轮设计的基本步骤(一)引言概述:齿轮作为一种常见的传动机构,在工程设计中起到了至关重要的作用。

齿轮设计的好坏直接影响到传动系统的工作性能和寿命。

本文将介绍齿轮设计的基本步骤,以及每个步骤中的关键要点和注意事项。

通过掌握齿轮设计的基本步骤,设计师可以更好地实现传动系统的设计目标。

正文内容:一、确定传动参数1. 确定传动的速比要求:根据所需的输出转速和输入转速,计算传动所需的速比。

2. 确定传动功率:根据传动系统所需的输出功率,计算齿轮和传动装置的额定功率。

3. 确定传动类型:根据传动系统的工作条件和要求,选择合适的齿轮传动类型,如直齿轮传动、斜齿轮传动等。

4. 确定传动转向:根据传动系统的布局和工作要求,确定传动的转向,如正向转动或逆向转动。

5. 确定传动布局:确定齿轮的相对位置和传动齿数,根据传动布局的要求选择合适的齿轮参数。

二、计算齿轮参数1. 计算模数:根据传动的速比和齿数,计算齿轮的模数,确保齿轮的强度和传动效率。

2. 计算齿轮的齿数:根据设计要求和齿轮轴的布局,计算每个齿轮的齿数,使齿轮能够实现所需的速比。

3. 计算齿轮的齿宽:根据传动的功率和转速,计算齿轮的齿宽,以确保齿轮的强度和耐磨性。

4. 计算齿轮的变位系数:计算齿轮的变位系数,用于确定齿轮齿形的修正,以提高传动的平顺性和减小齿轮噪声。

5. 计算齿轮的其他参数:根据传动的要求,计算齿轮的齿距、顶高、底高等参数,以确保齿轮的工作性能和可靠性。

三、选择齿轮材料和热处理方式1. 选择合适的材料:根据传动系统的工作条件和要求,选择适合的齿轮材料,如优质合金钢、硬质铸铁等。

2. 确定热处理方式:根据齿轮材料的特性和要求,确定合适的热处理方式,如淬火、渗碳等,以提高齿轮的硬度和耐磨性。

四、绘制齿轮图纸和施工图1. 绘制齿轮图纸:根据计算得到的齿轮参数,绘制齿轮的主视图、剖视图和齿形图,并标注关键尺寸和公差要求。

2. 绘制施工图:根据齿轮图纸和布局要求,绘制齿轮与其他传动部件的装配图和布置图,以便于制造和安装。

齿轮传动的特点和设计原理

齿轮传动的特点和设计原理

齿轮传动的特点和设计原理
齿轮传动是一种常用的传动方式,其特点和设计原理如下:
1. 特点:
(1) 高效传动:齿轮传动具有高效率,能够实现功率的传递和转换;
(2) 精密传动:齿轮传动的传动误差较小,能够实现精确的速度和位置控制;
(3) 大传动比范围:齿轮传动能够实现大范围的传动比,满足不同工况下的需求;
(4) 紧凑结构:齿轮传动通常比较紧凑,能够在有限的空间内传递和转换动力;
(5) 良好的动力平衡性:齿轮传动由于齿数多,相对颠簸小,具有较好的动力平衡性;
(6) 高承载能力:齿轮传动的齿面接触面积大,能够承受较大的载荷;
2. 设计原理:
(1) 齿轮参数计算:齿轮传动的设计首先需要确定齿轮的模数、齿数、齿宽等参数,以满足传动比和承载需求;
(2) 齿形设计:根据齿轮的传动性能要求和材料的特性,设计合理的齿形,确保齿轮在传动过程中的载荷分布均匀;
(3) 强度计算:通过强度计算,确定齿轮的强度和刚度,以保证其在工作状态下不会发生破坏;
(4) 间隙设计:为了保证齿轮之间的顺利啮合,设计合适的齿轮间隙,以消
除传动误差和噪声;
(5) 轴布置和连接:设计齿轮传动的轴布置和连接方式,确保各部件之间的协调和传递力矩的可靠性;
(6) 润滑和冷却设计:为了保证齿轮传动的运转稳定和寿命,设计合适的润滑和冷却系统,以降低传动过程中的摩擦和温度。

综上所述,齿轮传动具有高效传动、精密传动、大传动比范围、紧凑结构、良好的动力平衡性和高承载能力等特点,其设计原理主要包括齿轮参数计算、齿形设计、强度计算、间隙设计、轴布置和连接、润滑和冷却设计等。

2024年机械设计基础课件齿轮传动

2024年机械设计基础课件齿轮传动

机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。

齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。

2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。

齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。

齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。

3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。

直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。

斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。

直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。

蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。

4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。

齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。

强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。

精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。

5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。

在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。

在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。

齿轮传动设计

第十章齿轮传动§10-1 概述§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则§10-3 齿轮的材料及其选择原则§10-4 齿轮传动的计算载荷§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算§10-9 齿轮的结构设计§10-10 齿轮传动的润滑P186齿轮传动概述1一、齿轮传动的主要特点:传动效率高可达99%;结构紧凑;工作可靠,寿命长;传动比稳定;制造及安装精度要求高,价格较贵。

二、齿轮传动的分类齿轮传动概述2按齿轮类型分:直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动锥齿轮传动人字齿轮传动齿轮传动概述2按装置形式分:开式传动、半开式传动、闭式传动。

按齿面硬度分:软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS)硬齿面齿轮(齿面硬度>350HBS)三、本章的主要内容齿轮传动的失效形式及设计准则;齿轮的材料及精度选择;齿轮传动的受力分析;齿轮传动的设计理论及方法;齿轮的结构设计。

齿轮的材料及其选择原则齿轮的材料及其选择原则一、对齿轮材料性能的要求轮齿应有较高的抗折断能力;二、常用的齿轮材料钢:常用材料,可经过热处理改善机械性能铸铁:低速、轻载、不太重要的场合非金属材料:高速、轻载、且要求降低噪声的场合。

四、齿轮材料选用的基本原则❑必须满足如强度、寿命、可靠性、经济性等的要求;❑应考虑齿轮尺寸大小和制造方法及工艺的要求;❑软齿面齿轮,小齿轮的齿面硬度应大于大齿轮的齿面硬度30~50HBS 。

常用材料见表10—1P189-192三、常用的热处理方法软齿面:调质、正火等硬齿面:表面淬火、渗碳、氮化等齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和抗胶合能力。

齿轮传动的计算载荷齿轮传动的计算载荷齿面接触线单位长度上所受的载荷,即:F n —为轮齿所受的法向载荷。

机械设计-齿轮传动讲解

当保持齿轮传动的中心距a不变时
重合度e↑ →传动平稳
z1↑
m↓
齿高h,抗弯曲疲劳强度降低
因此,在保证弯曲疲劳强度的前提下,齿数选得多一些好!
一般情况下,闭式齿轮传动(速度高,平稳性差): z1=20~40

Ft
=
2T1 d1
及Φd=b/d1
代入
则齿面接触疲劳强度的校核式:σH =
2K T1 dd13
u±1 u
ZH
ZE
[σH ]
齿面接触疲劳强度的设计式: d1
3
2 KT1

d
u ±1 ( Z H Z E )2
u [s H ]
对于标准直齿轮,ZH=2.5
齿面接触疲劳强度的校核式:
s H
= 2.5
= KFtYFaYsa bm
[s F]
Ysa表
引入齿宽系数后 强度条件公式:
d
=
b,并将Ft=2T1/d1, d1
d1=m
z1代入,可得弯曲
s = 2KT 1 YFaYsa
F φdm3 z12
[s F]

m

3
2KT1
dZ12
×Y[FsaYFs]a
公式中各参数对弯曲强度有什么影响呢?
标准直齿圆柱齿轮强度计算
从上面推出的接触疲劳强度条件公式中可以得出以下结论:
1、分度圆直径越大,接触疲劳强度就越高,也就是说接触
疲劳强度取决于分度圆直径,不单和模数m有关还和齿
数z有关。 2、齿宽系数越大,也就是齿宽越宽,接触疲劳强度就 越高。
3、许用接触应力越大,接触疲劳强度就 越高,
问题:σH1和σH2是否是作用力和反作用力的关系 σH1=σH2 是作用力和反作用力的关系。

齿轮传动的设计步骤

齿轮传动的设计步骤齿轮传动的设计步骤齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,广泛应用于机械设备和工业机械中。

其作用是通过两个或多个齿轮之间的啮合,将动力或运动传递给其他零件或机械系统。

齿轮传动设计的核心在于确定合适的齿轮参数,以满足传动系统的要求。

下面,我们将介绍齿轮传动的设计步骤。

第一步:确定传动比和传动功率在开始齿轮传动的设计前,需要明确传动系统所需的传动比和传动功率。

传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。

传动功率则是指传递给输出轴的功率大小。

根据具体应用需求,我们可以确定传动比和传动功率的数值。

第二步:计算齿轮的模数在传动比和传动功率确定后,接下来需要计算齿轮的模数。

齿轮的模数是指齿轮齿数与齿轮模的比值,用来描述齿轮齿数和齿轮大小的关系。

一般来说,根据传动功率和转速来计算齿轮的模数,以满足传动的要求。

第三步:选择合适的齿轮材料齿轮传动的设计过程中,选择合适的齿轮材料十分重要。

齿轮材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性、强度和刚度,以确保传动系统的可靠性和寿命。

常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金等。

根据具体的应用需求和工作环境选择合适的齿轮材料。

第四步:确定齿轮的齿数和齿形根据传动比和齿轮模数,确定齿轮的齿数。

齿数的确定需要考虑到齿轮啮合条件的要求,如齿面接触、齿轮强度等。

齿形的设计也是十分重要的一步,合理的齿形设计可以提高齿轮传动的效率和传动能力。

常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。

第五步:计算齿轮的几何参数在确定齿数和齿形后,需要计算齿轮的几何参数。

包括齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿隙等。

这些参数直接影响着齿轮的传动特性,如传动比、啮合条件等。

通过计算这些几何参数,可以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。

第六步:计算齿轮的强度在齿轮传动设计的过程中,还需要计算齿轮的强度。

齿轮的强度是指齿轮在工作过程中能够承受的最大载荷。

通过计算齿轮的强度,可以判断齿轮是否能够满足工作条件下的要求。

齿轮传动机械设计知识点

齿轮传动机械设计知识点齿轮传动机械是一种常见的传动机构,广泛应用于各行各业。

它通过齿轮之间的啮合传递动力和扭矩,实现机械设备的运转。

在齿轮传动机械的设计过程中,需要掌握一些重要的知识点,以确保设计的可靠性、高效性和经济性。

本文将介绍齿轮传动机械设计的一些关键知识点。

一、齿轮基本参数的确定在进行齿轮传动机械设计时,首先需要确定齿轮的基本参数,包括模数、齿数、压力角等。

模数是齿轮齿数与齿轮直径之比,决定了齿轮的尺寸。

齿数反映了齿轮齿数的多少,不同齿数的齿轮可以满足不同的传动比要求。

压力角决定了齿轮的强度和接触性能,常用的压力角有20度和14.5度。

二、齿轮啮合角的计算齿轮的啮合角是指两个相邻齿轮啮合时,齿轮齿廓的压力线与接触线之间的夹角。

啮合角的大小与齿轮的模数、齿数、压力角等参数相关。

在设计中,需要根据啮合角的计算公式来确定合适的齿轮啮合。

三、齿轮传动的传动比计算齿轮传动的传动比是指输入轴和输出轴转速之比,它决定了齿轮传动机构的输出扭矩和速度。

在设计齿轮传动时,需要根据需要的传动比来选择合适的齿轮组合,并根据齿轮齿数和模数的关系来计算传动比。

四、齿轮齿形的设计齿轮齿形的设计是齿轮传动机械设计的重要环节。

合理的齿轮齿形能够提高传动效率和耐用性。

常见的齿轮齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。

在齿轮齿形的设计过程中,需要考虑齿轮齿宽、齿顶间隙、齿根间隙等参数,以保证齿轮传动的质量和可靠性。

五、齿轮传动的强度计算齿轮传动的强度计算是判断齿轮传动机械设计是否合理的重要指标。

在设计过程中,需要考虑齿轮的承载能力、齿面接触应力和齿根弯曲应力,以确保齿轮传动机械在使用过程中不会出现损坏或断裂的情况。

六、齿轮传动的噪声和振动控制齿轮传动机械在工作过程中可能会产生噪声和振动,影响使用效果和使用寿命。

在设计过程中,需要考虑降低齿轮传动的噪声和振动,采取一些措施,如选择合适的齿轮啮合方式、精确的加工工艺等。

总结齿轮传动机械设计知识点涉及齿轮基本参数的确定、齿轮啮合角的计算、齿轮传动的传动比计算、齿轮齿形的设计、齿轮传动的强度计算、齿轮传动的噪声和振动控制等方面。

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渐开线人字齿的设计黑龙江大学(一级齿轮增速)<设计题目>设计一个增速器,采用渐开线人字齿硬齿面齿轮对。

低速轴(电机端)转速1485r/min,高速轴(风机端)转速5390r/min,电机功率8600kw,要求传递功率有15%余量。

<设计过程>(1)初始设计参数n1=1485 (r/min)n2=5390 (r/min)P=8600 ×(1+15%) kW = 9890(kW)原动机载荷特性SF=均匀平稳工作机载荷特性WF=轻微振动预定寿命H=10000(小时)(2)选择材料大齿轮:40Cr 调制、表面淬火HRC 48~55小齿轮:35CrMo 调制、表面淬火HRC 45~55按MQ级质量要求,查得大小齿轮的齿面接触疲劳极限σHlim、齿根弯曲疲劳极限σFlim及基本值σFE为:(如下图)σHlim1= 1180N/mm 2σHlim2=1200 N/mm 2σFlim1=360 N/mm 2σFlim2=370 N/mm 2σFE1=700 N/mm2σFE2=720 N/mm2(3) 初选主要参数因为是硬齿面齿轮,所以优先考虑齿根弯曲强度。

用下面的人字齿轮简化设计计算公式以齿根弯曲强度初步确定模数:3115.11FPm FSn z Y KT m σφ≥------------------------------------------------------------------------------①式中参数:● 大齿轮传递的转矩T 1:m N m N n P T ∙=∙⨯==63603148598909549954911● 载荷系数K :考虑到齿轮对称轴承分布、传递功率较大、原动机为电动机等因素,取K=1.4。

● 大齿轮齿数z 1:根据高速齿轮传动推荐的模数和齿数范围(下表)初步设定小齿轮齿数为z 2=33,所以大齿轮齿数为:7777.1191485539033z z 1221=⨯=⨯=n n 取整并考虑到尽量使得z 1、z 2互为质数,取:z 1=119 ● 初取螺旋角β=30º,并初步计算大齿轮的当量齿数183.23(0.866)119cos 3311===βz z v ● 复合齿形系数Y FS :根据︒=20n α、1/m h n ap =、 1.25/m h n fp =、23.831z v1=、等条件,查得Y FS1=3.95。

(如下图)● 齿宽系数m φ取值:m φ=25 ● 大齿轮许用弯曲应力FP σ:设抗弯强度计算的最小安全系数S Fmin =1.4,则大齿轮许用弯曲应力简化计算值为:22min1/500/4.1700mm N mm N S F FE FP ===σσ 将以上参数代入式①得:mm mm z Y KT m FP m FS n 1.7500332595.3636034.15.115.113311=⨯⨯⨯⨯⨯=≥σφ, 取:mm m n 8=中心距a 为:702.0579mm30cos 2)33119(8cos 2)(21=+⨯=+=mm z z m a nβ 圆整为标准中心距:705mm =a 精求螺旋角β:0.86247052)33119(82)(cos 21=⨯+⨯=+=a z z m n β所以:β=30º24’42’’m mm m m b m m m m z m m m m m z m m m m m n m t t n t 200825118.30633276.9d 882.1103119276.9d 9.276mm 8624.08cos 2211=⨯===⨯===⨯=====φβ (4) 校核齿面接触疲劳强度计算接触应力:∂+=H H V A t E H H K K K K uu bd F Z Z Z βεβσ11-------------------------------②式中参数:● 分度圆上的圆周力:115239N 103844.1636032211=⨯==N d T F t ● 使用系数K A :考虑到原动机是电机(均匀平稳),工作机是风机(轻微震动),故而查表得K A =1.25 ● 齿数比:0.2771193312===z z u ● 动载系数:2212111001u u v z K b F K K K t AV +⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=其中 s m s m n d v /8.85/1000601485882.110310006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ根据齿轮的圆周速度,参考本增速器的用途,查表选择齿轮的精度等级为:5-5-5 GB10095-1988。

并因此查得系数K 1=6.7,K 2=0.0087。

将相关的参数值代入动载系数V K 的计算式得:1.544277.01277.01008.851190087.020*********.17.6122=+⨯⨯⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+=V K ● 齿向载荷分布系数查表得:13.12001012.0844.110320018.01.11012.018.01.132321=⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--b d b K H β● 径向载荷分布系数αH K :按照22/720/200/11523925.1/mm N mm N b F K t A =⨯=查表得:1=αH K (如下表)● 节点区域系数Z H :按照β=30º24’42’’, 0=x 查图得到2.2=H Z (如下图)● 根据大小齿轮的材料,查得材料弹性系数2/8.189mm N Z E =(如下图)接触强度计算的重合度及螺旋角系数εβZ : 首先精确计算当量齿数185.86(0.8624)119cos 3311===βz z v , 51.54(0.8624)33cos 3322===βz z v 求当量齿轮的端面重合度:II I v ∂∂∂+=εεε按照β=30º24’42’’, 185.861=v z ,51.542=v z 分别查出0.74=∂I ε、0.71=∂II ε,(如下图)所以:45.171.074.0=+=+=∂∂∂II I v εεε 按25==nm m bφ、β=30º24’42’’查得纵向重合度05.4=βε(如下图)按45.1=∂v ε、05.4=βε、β=30º24’42’’查得77.0=εβZ (如下图)将以上个数值代入式②中:221/56.736/113.1544.125.1277.01277.0882.110320011523977.08.1892.21m m N m m N K K K K uu bd F Z Z Z H H V A t E H H =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=∂βεβσ计算安全系数: HXW LVR NT H H Z Z Z Z S σσlim =式中,寿命系数:先计算应力循环次数:9228111023.3100001539060601091.810000114856060⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯==kt n N kt n N根据算得的N 1、N 2值,查得接触强度的计算寿命系数为: 92.01=NT Z 、88.02=NT Z 。

(如下图)润滑油膜影响系数LVR Z :按照s m v /8.85=、硬齿面、5级精度,查得: 98.0=LVR Z 。

(如下图)工作硬化系数14.117001302.1=--=HBS Z W 。

接触强度计算的尺寸系数X Z :查图得:97.0=X Z 。

(如下图)将以上数值代入安全系数的计算公式得:1.55456.73697.014.198.088.01200 1.59756.73697.014.198.092.0118011lim 211lim 1=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==H X W LVR NT H H H X W LVR NT H H Z Z Z Z S Z Z Z Z S σσσσ 查表,选较高可靠度,取3.1min =H Smin H H S S >,故安全。

(5) 校核齿根弯曲疲劳强度 齿根弯曲疲劳强度的计算应力为:αββσY Y K K K K bm F FS F F V A nt F ∂=---------------③ 式中,为了安全考虑,弯曲强度计算的载荷分布系数:13.1==ββH F K K ,载荷分配系数1==∂αH F K K 。

复合齿形系数Y FS :根据︒=20n α、1/m h n ap =、 1.25/m h n fp =、86.851z v1=、54.51z v2=等条件,查得Y FS1=3.95、Y FS2=3.98。

弯曲强度计算的重合度与螺旋角系数αβY :按45.1=∂v ε、β=30º24’42’’、查得575.0=αβY 。

(如下图)将以上数值代入式③得:2212122211/362/95.398.3359/359/575.095.3113.1544.125.182********m m N m m N Y Y m m N m m N Y Y K K K K bm F FS FS F F FS F F V A ntF =⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∂σσσαββ计算安全系数: FX RrelT relT NT FE F Y Y Y Y S σσδ=上式中:寿命系数NT Y :分别根据811091.8⨯=N 、921023.3⨯=N 查得: 93.01=NT Y 、94.02=NT Y 。

(如下图)相对齿根圆角敏感系数relT Y δ:因为1s q 和2s q 都大于1.5,查表得出:1==RrelT relT Y Y δ。

(如下表)尺寸系数X Y 查表得:97.0=X Y (如下图)将以上数据代入安全系数的计算公式得: 1.7536297.01193.07001111=⨯⨯⨯⨯==F X RrelT relT NT FEF Y Y Y Y S σσδ 1.8136297.01194.07202222=⨯⨯⨯⨯==F X RrelT relT NT FE F Y Y Y Y S σσδ查表,选高可靠度,取6.1min =F S min F F S S >,故安全。

(6) 主要几何尺寸()()m m m m m b d d a m m m m h d m m m m h d m mm m z m z m m mm m z m z m m m m m z z m mm n m a a a a n t n t nt n 200825705118.306882.11032121118.32282118.3062d 882.111982882.11032d 118.306338624.08cos d 882.11031198624.08cos d 9.276mm8624.08cos ''42'243033119821211122211121=⨯===+⨯=+==⨯+=+==⨯+=+==⨯====⨯======︒====φββββ取mm b b 20021==(7) 齿轮的结构和零件工作图(附页)。

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