课程设计齿轮传动设计说明
齿轮机械设计课程设计说明书

机械基础课程设计说明书设计题目机械传动设计生物与化学工程学院食品工程专业班级 17食品学号设计人杨某人指导老师李党育完成日期 2019 年 6 月 21 日南阳理工学院目录设计任务 (1)1.设计题目 (1)2.设计任务 (1)3.具体要求 (1)电动机的选择 (2)1.拟定传动方案 (2)2.选择电动机 (3)3.计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)4.传动装置的运动和动力学参数 (4)传动零件的设计计算 (5)1.V带传动 (5)2.减速箱内的单级圆柱齿轮传动 (6)齿轮参数的计算 (8)1.小齿轮的计算 (8)2.大齿轮的计算 (8)设计小结 (10)参考资料 (10)1设计任务1.设计题目带式运输机传动装置设计,运动见图如下:(1)带式运输机数据(见数据表)(2)工作条件:用于锅炉房运煤,三班制工作,每班工作4小时,空载启动,单向、连续运转,载荷平稳。
(3)使用期限:工作期限为10年,每年工作300天。
(4)生产批量及加工条件:小批量生产,无铸造设备。
2.设计任务(1)选择电动机型号;(2)确定带传动的主要参数及尺寸; (3) 确定齿轮传动的主要参数及尺寸;;3.具体要求(1)零件(齿轮)图二张(A3); (2)设计说明书一份,不少于2000字。
电动机的选择1.拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围,以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。
可先由已知条件计算出驱动卷筒的转速,即一般常选用转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为8.1或12,根据总传动比数值,可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。
先考虑有以下集中传动方案进行选择,如图所示带式运输机传动方案比较传动方案应满足工作机的性能要求,适应工作条件,工作可靠,而且要求结构简单,尺寸紧凑,成本低,传动效率高,操作维护方便。
通过分析比较最后选择其中较合理的一种。
a.方案:宽度和长度尺寸较大,带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境,但有过载保护作用,还可以缓和冲击和振动,因此这种方案得到广泛应用;b.方案:结构紧凑,若在大功率和长期运转条件下使用,则由于蜗杆传动效率低,功率损耗大,很不经济;c. 方案:宽度尺寸小,适于在恶劣环境下长期连续工作,但圆23锥齿轮加工比圆柱齿轮闲难;d.方案:与b 方案相比较,宽度尺寸较大,输人轴线与工作机位置是水平位置。
齿轮传动课设计模版

课程设计实训报告课程名称:《机械基础》设计题目:齿轮传动的设计系别:机电工程系专业班级:机电一体化技术5班学生姓名:张三学号: 2009021245678指导老师:魏波设计时间: 2010年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录1 方案的选择与确定 (3)1.1 齿轮参数的选择 (3)1.2设计和计算及说明 (3)2轴的设计 (8)2.1选择轴的材料 (8)2.2轴的最小直径的估算: (8)2.3轴的结构设计 (8)2.4轴的结构工艺性 (9)2.5提高轴疲劳强度的结构措施 (11)3小结 (13)4参考文献 (13)1 方案的选择与确定根据任务要求,选择齿轮传动设计,设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动,该减速器由电动机驱动,齿轮传递的功率为20 KW,低速轴=200r/min,传动比i = 3.5,单向传动,长期使用,齿轮与轴的材料均转速n2为45钢。
1.1 齿轮参数的选择1.1.1 齿数z对于软齿面的闭式传动,在满足弯曲疲劳强度的条件下,宜采用较多齿数,=20~40。
因为当中心距确定后,齿数多,则重合度大,可提高传动的一般取Z1平稳性。
对于硬齿面的闭式传动,首先应具有足够大的模数以保持齿根弯曲强度,=17~20。
为减小传动尺寸,宜取较少齿数,但要避免发生根切,一般取Z11.1.2、模数m模数影响齿轮的抗弯强度,一般在满足齿轮弯曲疲劳强度的条件下,一去较小模数,以增大齿数,减小切齿量。
1.1.3 齿宽系数Ψd之比,增大齿宽系数,可齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1减小齿轮传动装置的径向尺寸,降低齿轮的圆周速度。
但是齿轮越大,载荷分布越不均匀。
为便于装配和调整,常将小齿轮宽加大5~10 mm ,但设计计算时按大齿轮齿宽计算。
1.2设计和计算及说明1.2.1.选择齿轮精度等级。
表1.1齿轮传动常用精度等级及其应用床中的不重要齿轮;纺织机械中的齿轮;农业机械中的重要齿轮9 ≤3 ≤6 ≤2.5 工作要求不高的齿轮;农业机械中的齿轮1.2.2.选材与热处理该齿轮传动无特殊要求,为制造方便采用软齿面,大小齿轮均用45号钢,小齿轮调质处理,齿面硬度:229~286HBS,大齿轮正火处理,齿面硬度:169~217HBS.1.2.3按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面,主要失效形式为疲劳点蚀,故按齿面解除疲劳强度设计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
机械设计课程设计说明书(二级齿轮传动减速器)模版

机械设计课程设计计算说明书学院:动力与机械学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目:带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数:注:运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件:单向连续转动,有轻微冲击载荷,室内工作,有粉尘。
一班制(每天8小时工作),使用三相交流电为动力,期限10年(每年按365天计算),三年可以进行一次大修。
小批量生产,输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆,进行小批量生产(或单件)。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件,对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级,能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作,且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合,能承受较大的载荷且传动平稳,能实现一定的传动比,满足设计要求。
传动方案运动简图:取0A =112,于是得:53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽,所以轴径应增大10%-15%,取15%,故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ,又此段轴与大带轮装配,综合考虑两者要求取min d =38mm 。
机械设计课程设计齿轮

机械设计课程设计齿轮一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握齿轮的基本概念、类型、传动原理和设计方法。
具体目标如下:1.了解齿轮的定义、分类和应用领域。
2.掌握齿轮传动的原理和工作特点。
3.熟悉齿轮的设计方法和步骤。
4.能够分析齿轮传动系统的工作原理。
5.学会使用齿轮设计软件进行齿轮参数的计算和设计。
6.具备判断齿轮故障和进行维修的能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对机械设计的兴趣和热情。
2.增强学生对齿轮传动系统的重视和保护意识。
3.培养学生的创新精神和团队合作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.齿轮的基本概念:介绍齿轮的定义、特点和应用领域。
2.齿轮的分类:讲解不同类型的齿轮及其应用场景。
3.齿轮传动的原理:阐述齿轮传动的工作原理和特点。
4.齿轮设计方法:介绍齿轮设计的步骤和方法,包括齿形、齿数、模数等参数的选取。
5.齿轮传动系统的设计案例:分析实际齿轮传动系统的设计案例,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解齿轮的基本概念、分类和传动原理。
2.案例分析法:分析实际齿轮传动系统的设计案例,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
3.实验法:学生进行齿轮传动实验,观察齿轮传动的特点和故障现象。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和设计经验。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:提供《机械设计》等相关教材,供学生预习和参考。
2.多媒体资料:制作课件和教学视频,生动展示齿轮的基本概念和设计方法。
3.实验设备:准备齿轮传动实验装置,让学生亲身体验齿轮传动的特点和故障现象。
4.设计软件:提供齿轮设计软件,让学生学会使用软件进行齿轮参数的计算和设计。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现来评估学生的学习态度和理解程度。
齿轮传动课程设计

齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解齿轮传动的定义、原理及类型;2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数,如模数、齿数、压力角等;3. 学生能运用齿轮传动相关知识分析简单机械系统的传动比和效率。
技能目标:1. 学生能够运用齿轮传动知识设计简单的齿轮传动系统;2. 学生能够通过实际操作,组装和调试齿轮传动模型;3. 学生能够运用计算工具,对齿轮传动系统进行计算分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对齿轮传动技术的兴趣,增强对机械工程领域的认识;2. 学生通过小组合作,培养团队协作精神和沟通能力;3. 学生在学习过程中,形成良好的工程意识,认识到齿轮传动在现代工程技术中的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生对齿轮传动的认识和应用能力。
学生特点:学生处于具备一定物理知识和数学基础的高年级阶段,对实际操作和工程设计有较高的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手能力和解决问题的能力,鼓励学生积极参与讨论和思考。
通过课程目标分解,确保学生达到预定的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识:- 齿轮传动的定义、原理及类型;- 齿轮的基本参数,包括模数、齿数、压力角等;- 齿轮传动系统的传动比和效率的计算方法;- 齿轮材料及热处理知识。
2. 实践操作:- 齿轮传动系统的设计与分析;- 齿轮传动模型的组装与调试;- 齿轮传动实验操作,观察和分析实验现象。
3. 教学大纲:- 第一周:齿轮传动概述,学习齿轮传动的定义、原理及类型;- 第二周:齿轮基本参数学习,理解模数、齿数、压力角等参数的意义;- 第三周:齿轮传动系统传动比和效率的计算方法学习;- 第四周:齿轮材料及热处理知识学习;- 第五周:齿轮传动系统设计与分析实践;- 第六周:齿轮传动模型的组装与调试;- 第七周:进行齿轮传动实验,观察和分析实验现象。
教材章节关联:本教学内容与教材中关于齿轮传动章节紧密相关,包括齿轮的基本概念、齿轮传动系统设计、齿轮传动实验等内容,确保学生能够系统地学习和掌握齿轮传动的相关知识。
机械设计课程设计齿轮传动设计示例

例:设计一对闭式齿轮传动,已知:齿轮的输入扭矩T1=59.5N.m ,转速n1=480rpm ,传动比i=4,该传动由电动机带动,小齿轮相对轴承为非对称布置,单向运转,载荷平稳,预期寿命20000h 。
解:由于要求不高,该齿轮传动的材料选择软齿面材料设计准则:齿面硬度≤350HBS 的闭式软齿面传动,其主要失效形式为疲劳点蚀。
所以设计准则为先按齿面接触疲劳强度设计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 结合传动方案,由于工作要求不高,选用直齿圆柱齿轮传动。
2) 由于工作场合速度不高,故选用8级精度。
3) 两齿轮均选用45钢,小齿轮调质处理,调质处理硬度为250HBS ,大齿轮正火处理,正火处理硬度为200HBS 。
4) 初选小齿轮的齿数z1=25,则大齿轮齿数z2=i*z1=4×25=100。
2、 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式(10-9a ):1t d ≥(1) 确定公式内的各计算数据 1) 试选载荷系数:Kt=2.0; 2) 计算小齿轮传递的扭矩:(已知)T1= 59500 N.mm ; 3) 由表10-7选取齿宽系数:φd=1.0; 4) 计算应力循环次数: N1=60n1jLh=60×480×1×20000=5.76×108 N2=60n1jLh=60×120×1×20000=1.44×1085) 由图10-19查取接触疲劳寿命系数:K HN1=0.95 K HN2=16) 由图10-21c 、d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限:σHlim1=625Mpa σHlim2=400Mpa 7) 计算接触疲劳许用应力,取安全系数SH=1 [][]1lim112lim220.95625600114004001HN H H H HN H H H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯=== 取[][][]{}12min ,400H H H Mpa σσσ== (2) 计算小齿轮的分度圆直径174.78t d mm =≥3、 修正计算结果1) 计算圆周速度:113.1478.78480 1.978/601000601000d n v m s π⨯⨯===⨯⨯ 2) 计算齿宽b :1174.7874.78d t b d mm φ=⋅=⨯=3) 计算齿宽与齿高之比b/h :1174.78 2.99252.25 2.25 2.99 6.7374.7811.116.73t t t d m mm z h m mm b h =====⨯===4) 确定载荷系数K查表10-2得:KA=1;根据v=1.978m/s ,8级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.1;对直齿轮:1H F K K αα== 由表10-4用线性插值法查得7级精度,小齿轮相对支撑非对称布置时,1.461H K β=由b/h=11.11,KH β=1.461查图10-13得 1.36F K β=故载荷系数:11.111.461 1.601A v H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径,由式(10-10a )174.7869.53t d d mm === 6) 计算模数m :1169.53 2.7825t d m mm z ===,取标准值m=3mm 7) 分度圆直径:1122325753100300d mz mmd mz mm==⨯===⨯= 8) 齿宽:117575d b d mm φ=⋅=⨯=,取217580b mm b mm ==,4、 校核齿根弯曲疲劳强度[]13212Fa S a F F d KTY Y m z σσφ=≤ (1)确定公式内的各计算数据1)计算载荷系数:11.111.36 1.496A v F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=2)由图10-18查取弯曲疲劳寿命系数:K FN1=0.95 K FN2=13)由图10-21b 、c 按齿面硬度查得齿轮的弯曲疲劳强度极限:σFE1=487MpaσFE2=310Mpa4) 计算弯曲疲劳许用应力,取安全系数SF=1.3[][]1112220.954873561.313102381.3FN FE F H FN FE F H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯===5) 查取齿形系数由表10-5查得:122.62, 2.18Fa Fa Y Y == 应力修正系数:121.59, 1.79Sa Sa Y Y ==6) 校核计算[][]11F1323212221F21122 1.49659500 2.62 1.5943.951.03252.18 1.7943.9541.172.62 1.59Fa Sa F d Fa Sa F F Fa Sa KTY Y Mpa m z Y Y Mpa Y Y σσφσσσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯=⋅=⨯=<⨯该对齿轮满足弯曲强度的要求5、 计算齿轮的几何尺寸(1) m=3mm ;(2) 中心距:()1213(25100)187.5223(26100)26,1892m z z a mm z a mm +⨯+===⨯+===调整代入 (3) 齿宽:217580b mm b mm ==,(4) 分度圆直径:1122326783100300d mz mmd mz mm ==⨯===⨯=(5) 齿顶圆直径:*111*222223262 1.03842231002 1.03306a a a a a a d d h mz h m mmd d h mz h m mm =+=+=⨯+⨯⨯==+=+=⨯+⨯⨯= (6) 齿根圆直径:112223262 1.25370.5231002 1.253292.5f f f f d d h mm d d h mm =-=⨯-⨯⨯==-==⨯-⨯⨯= 6、齿轮的结构设计(略)。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书

机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书正文:一级齿轮减速器设计说明书设计目标:本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器,实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时,考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中,齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计,可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分,在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速:N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速:N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率:P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求,选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系,计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比,计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件,选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件,进行应力和变形的计算,检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析,确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源,提出相应的控制措施,以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求,选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求,选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究,本次设计满足了预期的减速比要求,并具备足够的强度和稳定性,同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
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。
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3.2高速级齿轮传动的设计
3.2.1传动齿轮的设计要求
1)齿轮材料:软齿面齿轮传动
小齿轮:45号钢,调质处理,齿面硬度为240HBS;
大齿轮:45号钢,正火处理,齿面硬度为200HBS。
2)轴向力指向轴的非伸出端;
3)每年300日,每班8小时,两班制
4)齿宽系数 ~ ;
5)螺旋角 ~ ;
6)中心距取整,分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。
3.2.2选择齿轮类型,精度等级及齿数
1)参考表10.6,取通用减速器精度等级为7级精度
2)取小齿轮齿数为 ,齿数比 ,即大齿轮齿数
,取 ;
3)选择斜齿圆柱齿轮,取压力角 ;
4)初选螺旋角.
3.2.3按齿面接触疲劳强度设计
1.计算小齿轮的分度圆直径,即
≥
Φ
1)确定公式中的各参数值
a)试选载荷系数=1.3
b)计算小齿轮传递的转矩
=9.55*•=9.55**4.496/1450(N•mm)=2.96*N•mm
c)取齿宽系数Φ=1.0
d)由图10.20查得区域系数=2.433;
e)由表10.5查得材料的弹性影响系数=189.8
f)计算接触疲劳强度用重合度系数
=arctan(tan/tan)=arctan(tan20/tan14)=20.562
=arccos
=arccos[24*cos20.562/(24+2*1*cos14)]=29.974
=arccos
= 22.963
=
=[24*(tan29.974-tan22.963)+115*(tan22.963-tan20.562)]/2 =1.474
==1*24*tan14/=1.905
=
g)螺旋角系数===0.985
h)计算接触疲劳许用应力
由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为
=500MPa, =375MPa
应力循环次数分别为
=60=60*1450*1*(2*8*300*8)=3.341*
==
由图10.23查得接触疲劳寿命系数 ,
取失效概率为1%,安全系数s=1,则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用
应力分别为
取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即
a
2)试算小齿轮分度圆直径
Φ
2.调整小齿轮分度圆直径
1)计算实际载荷前的数据准备
i.计算圆周速度v
ii.齿宽
2)计算实际载荷系数
i.由表10.2查得使用系数
ii.根据v=3.28m/s,7级精度,由图10.8查得动载系数
iii.齿轮的圆周力
查表10.3得齿间载荷分配系数
iv.由表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,
则载荷系数为
3)按实际载荷算得的分度圆直径为
即相应的齿轮模数
3.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计
1.试算齿轮模数,即
1)确定公式中各参数值
a)试选载荷系数
b)计算弯曲疲劳强度的重合度系数
c)弯曲疲劳强度的螺旋角系数
d)计算
小齿轮和大齿轮的当量齿数
查图10.17得齿形系数
由图10.18查得应力修正系数
由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为
,
由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数 ,
取弯曲疲劳安全系数s=1.4,即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分
别为
取较大值即
2)试算齿轮模数
2.调整齿轮模数
1)计算实际载荷前的数据准备
i.计算圆周速度v
)
ii.齿宽
iii.计算齿高h及宽高比
2)计算实际载荷系数
i.根据v=2.36 m/s,7级精度,由图10.8查得动载系数
ii.由
查表10.3得齿间载荷系数
iii.由表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,结合 ,查图10.13得
iv.实际载荷系数
3)按实际载荷系数算得的齿轮模数
4)对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲
劳强度计算的法面模数,从满足弯曲疲劳强度出发,从标准中取整 ,为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度
圆直径 ,计算小齿轮的齿数,即
取 ,则大齿轮齿数,取 ,
互为质数
3.2.5几何尺寸计算
1.计算中心距
,取整即
2.按圆整后的中心距修正螺旋角
3.计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径
4.计算齿轮宽度
取 , ,取
3.2.6主要设计结论
小齿轮齿数大齿轮齿数模数压力角
螺旋角,变位系数,中心距,齿宽 。
小齿轮选用45号钢(调质),大齿轮采用45号钢(正火)。
03.3低速级齿轮传动设计
3.3.1传动齿轮的设计要求
1)齿轮材料:软齿面齿轮传动
小齿轮:45号钢,调质处理;大齿轮:45号钢,正火处理
2)轴向力指向轴的非伸出端;
3)每年300日,每班8小时,两班制
4)齿宽系数Φ=0.8~1.0;
5)螺旋角=8 ~20 ;
6)中心距取整,分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。
3.3.2选择齿轮类型,精度等级及齿数
1)参考表10.6,取通用减速器精度等级为7级精度
2)取小齿轮齿数为,齿数比,即大齿轮齿数
,取 ;
3)选择斜齿圆柱齿轮,取压力角 ;
4)初选螺旋角
3.3.3按齿面接触疲劳强度设计
1.计算小齿轮的分度圆直径,即
≥
Φ
1)确定公式中的各参数值
a)试选载荷系数=1.3
b)计算小齿轮传递的转矩
=9.55*•=9.55**5.689/327.3(N•mm)=1.66*N•mm
c)取齿宽系数Φ=1.0
d)由图10.20查得区域系数=2.433;
e)由表10.5查得材料的弹性影响系数=189.8
f)计算接触疲劳强度用重合度系数
=arctan(tan/cos)=arctan(tan20/cos14)=20.562
=arccos
=arccos[24*cos20.562/(24+2*1*cos14)]=29.974
=arccos
= arccos[76*cos20.562/(76+2*1*cos14)]=24.079
=
=[24*(tan29.974-tan20.562)+71*(tan24.079-tan20.562)]/2 =1.638
==1*24*tan14/=1.905
=
a)螺旋角系数==
b)计算接触疲劳许用应力
由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为
=500MPa, =375MPa
应力循环次数分别为
=60=60*327.3*1*(2*8*300*8)=7.54*
==
由图10.23查得接触疲劳寿命系数 ,
取失效概率为1%,安全系数s=1,则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为
取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即
2)试算小齿轮分度圆直径
Φ
3.调整小齿轮分度圆直径
1)计算实际载荷前的数据准备
i.计算圆周速度v
ii.齿宽
2)计算实际载荷系数
i.由表10.2查得使用系数
ii.根据v=1.25m/s,7级精度,由图10.8查得动载系数
iii.齿轮的圆周力
查表10.3得齿间载荷分配系数
iv.由表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,
则载荷系数为
3)按实际载荷算得的分度圆直径为
即相应的齿轮模数
3.3.4按齿根弯曲疲劳强度设计
1.试算齿轮模数,即
1)确定公式中各参数值
a)试选载荷系数
b)计算弯曲疲劳强度的重合度系数
c)弯曲疲劳强度的螺旋角系数
d)计算
小齿轮和大齿轮的当量齿数
查图10.17得齿形系数
由图10.18查得应力修正系数
由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为
,
由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数 ,
取弯曲疲劳安全系数s=1.4,即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别为
取较大值即
2)试算齿轮模数
2.调整齿轮模数
1)计算实际载荷前的数据准备
i.计算圆周速度v
)
ii.齿宽
iii.计算齿高h及宽高比
2)计算实际载荷系数
v.根据v=0.812m/s,7级精度,由图10.8查得动载系数
vi.由
查表10.3得齿间载荷系数
vii.由表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,结合 ,查图10.13得
viii.实际载荷系数
3)按实际载荷系数算得的齿轮模数
4)对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲
劳强度计算的法面模数,从满足弯曲疲劳强度出发,从标准中取整 ,为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 ,计算小齿轮的齿数,即
取 ,则大齿轮齿数,取 , 互为质数
3.3.5几何尺寸计算
1.计算中心距
,取整即
2.按圆整后的中心距修正螺旋角
3.计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径
4.计算齿轮宽度
取 , ,取
3.3.6主要设计结论
小齿轮齿数大齿轮齿数模数压力角螺旋角,变位系数,中心距,齿宽 。
小齿轮选用45号钢(调质),大齿轮采用45号钢(正火)。