齿轮设计
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齿轮毕业设计齿轮毕业设计毕业设计是大学生们在毕业前完成的一项重要任务,它既是对所学知识的综合运用,也是对个人能力的一次全面考验。
在工程类专业中,齿轮设计是一项常见而重要的课题。
本文将探讨齿轮毕业设计的一些关键要素和挑战。
首先,了解齿轮的基本原理是进行设计的基础。
齿轮是一种用于传递动力和转动的机械元件,常见于各种机械装置中。
齿轮的主要功能是通过齿与齿之间的啮合,将动力从一个轴传递到另一个轴上。
因此,对齿轮的啮合原理、齿形和齿数等基本知识的掌握是进行齿轮设计的前提。
其次,齿轮的设计需要考虑到实际应用中的各种因素。
例如,齿轮的材料选择、齿轮的强度计算、齿轮的噪声和振动等。
在选择材料时,需要考虑到齿轮所承受的载荷、工作环境的温度和湿度等因素。
在进行强度计算时,需要考虑到齿轮的载荷、齿轮的尺寸和材料的强度等。
此外,齿轮的噪声和振动对机械设备的正常运行也有很大的影响,因此需要进行相应的分析和改进。
另外,齿轮的设计还需要考虑到齿轮系统的整体性能和效率。
齿轮系统通常由多个齿轮组成,它们之间的啮合关系会影响整个系统的传动效率和运行平稳性。
因此,在进行齿轮设计时,需要进行齿轮系统的动力学分析和配合设计,以确保整个系统能够正常运行,并具有较高的传动效率。
此外,现代齿轮设计还需要考虑到一些新的技术和方法。
例如,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术的应用,可以提高齿轮设计的效率和精度。
通过使用CAD软件进行三维建模和模拟分析,可以更好地理解齿轮的结构和运动特性。
而CAM技术则可以实现齿轮的自动化制造和加工,提高齿轮的质量和生产效率。
最后,齿轮毕业设计还需要考虑到实际应用的需求和限制。
例如,齿轮的尺寸和重量限制、齿轮的装配和维护等。
在进行齿轮设计时,需要考虑到这些实际问题,并提出相应的解决方案。
同时,还需要进行实际的测试和验证,以确保设计的齿轮符合要求并能够正常工作。
总之,齿轮毕业设计是一项复杂而重要的任务,需要综合运用多学科的知识和技能。
第六章齿轮机构及其设计基本要求了解齿轮机构的应用及其分类以及齿廓啮合的基本定律、共轭齿廓等概念。
熟练掌握渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算以及一对轮齿的啮合过程、正确啮合条件、连续传动条件、渐开线齿轮传动的特点等。
了解渐开线齿轮的切制原理。
掌握标准齿轮不发生根切的最少齿数以及最小变位系数的计算和变位齿轮几何尺寸的计算。
了解斜齿圆柱齿轮传动的特点、齿廓的形成。
掌握端面和法面参数之间的关系转换及基本尺寸的计算。
了解圆锥齿轮和蜗轮蜗杆传动的特点以及主要几何尺寸的计算。
基本概念题和答案1.什么是齿廓啮合基本定律,什么是定传动比的齿廓啮合基本定律?齿廓啮合基本定律的作用是什么?答:一对齿轮啮合传动,齿廓在任意一点接触,传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比,这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点,则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用;用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆?节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮?答:齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点,一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊?答:满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的?有什么性质?答:发生线在基圆上纯滚动,发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质:(1)发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
(2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。
(3)渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小,反之则大,渐开线愈平直。
(4)同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
(5)渐开线的形状取决于基圆的大小,在展角相同时基圆愈小,渐开线曲率愈大,基圆愈大,曲率愈小,基圆无穷大,渐开线变成直线。
(6)基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答:r k = r b/ cos αk θk= inv αk= tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么?答;(1)由渐开线性质中,渐开线任一点的法线必切于基圆(2)两圆的同侧内公切线只有一条,并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆,因此节点只有一个,即i12=ω1/ ω2=O2P / O1P =r2′/ r1′= r b2/ r b1= 常数7.什么是啮合线?答:两轮齿廓接触点的轨迹。
齿轮设计要素
齿轮是一种常见的机械传动元件,其设计要素包括许多方面,以下是主要的齿轮设计要素:
* 模数(Module):模数是齿轮的基本尺寸参数,定义了齿轮齿数与齿轮直径之比。
通常用M表示,模数越大,齿轮的牙齿越大。
* 齿数(Number of Teeth):齿数决定了齿轮的大小,影响传动比和运动平滑性。
* 齿宽(Face Width):齿宽是齿轮上齿的宽度,它影响齿轮的强度和承载能力。
* 齿向角(Pressure Angle):齿向角是齿轮齿面上法线与齿轮轴线的夹角,常用20度或25度。
* 齿根圆半径(Root Radius):齿根圆半径是齿轮牙根处的半径,直接影响齿轮的强度。
* 顶隙(Clearance):顶隙是齿轮齿槽与相邻齿槽之间的空隙,用于避免啮合时的干涉。
* 模数系数(Diametral Pitch):与模数相对应,是一个英制单位,表示每英寸齿数。
* 螺旋角(Helix Angle):如果齿轮的齿槽是螺旋的,螺旋角描述了螺旋的角度。
* 材料选择:齿轮可以由各种材料制成,包括金属、塑料等,选择的材料会影响齿轮的强度和耐磨性。
* 表面处理:齿轮可能需要进行表面处理,如淬火、渗碳等,以提高其硬度和耐磨性。
这些要素的选择取决于具体的应用需求,例如承载能力、精度、传动比等。
在进行齿轮设计时,需要综合考虑这些因素以满足设计要
求。
齿轮(设计手册)(一)引言概述:齿轮是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域。
本文旨在介绍齿轮的设计原理和应用,涵盖了齿轮的基本知识以及设计过程中需要考虑的要点。
正文:1. 齿轮的类型1.1 直齿轮1.1.1 直齿轮的结构及工作原理1.1.2 直齿轮的优缺点1.1.3 直齿轮的应用领域1.2 锥齿轮1.2.1 锥齿轮的结构及工作原理1.2.2 锥齿轮的优缺点1.2.3 锥齿轮的应用领域1.3 内啮合齿轮1.3.1 内啮合齿轮的结构及工作原理1.3.2 内啮合齿轮的优缺点1.3.3 内啮合齿轮的应用领域1.4 行星齿轮1.4.1 行星齿轮的结构及工作原理1.4.2 行星齿轮的优缺点1.4.3 行星齿轮的应用领域1.5 正、斜面齿轮1.5.1 正、斜面齿轮的结构及工作原理 1.5.2 正、斜面齿轮的优缺点1.5.3 正、斜面齿轮的应用领域2. 齿轮设计的要点2.1 齿轮的几何参数设计2.1.1 模数的选择2.1.2 齿数的计算方法2.1.3 齿轮的齿宽设计2.2 齿轮的材料选择2.2.1 常见的齿轮材料2.2.2 材料选择的考虑因素2.3 齿轮的强度计算2.3.1 齿轮强度的基本概念2.3.2 强度计算方法的选择2.4 齿轮的齿面硬度设计2.4.1 齿面硬度的作用2.4.2 齿面硬度设计的方法2.5 齿轮的润滑与噪声控制2.5.1 齿轮的润滑方式2.5.2 齿轮噪声的控制方法3. 齿轮设计实例分析3.1 某机械装置的齿轮传动设计3.1.1 设计目标和要求3.1.2 齿轮的选择和设计参数计算 3.1.3 材料选择和强度计算3.1.4 润滑和噪声控制策略3.2 另一款机械设备的齿轮传动设计 3.2.1 设计目标和要求3.2.2 齿轮的选择和设计参数计算 3.2.3 材料选择和强度计算3.2.4 润滑和噪声控制策略4. 齿轮制造工艺4.1 制造齿轮的常见方法4.1.1 铸造法4.1.2 切削法4.1.3 成形法4.2 齿轮加工的主要工序4.2.1 齿轮的车削加工4.2.2 齿轮的磨削加工4.2.3 齿轮的热处理4.3 齿轮质量检测方法4.3.1 齿轮的检测要点4.3.2 常用的齿轮检测方法总结:本文简要介绍了齿轮的基本原理和分类,并详细阐述了齿轮设计过程中需要考虑的要点,包括几何参数设计、材料选择、强度计算、齿面硬度设计以及润滑和噪声控制。
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。
齿轮设计方案一、设计背景齿轮作为一种重要的传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
为了满足不同工况下的使用需求,我们需要对齿轮进行精心设计。
本方案旨在提出一套高效、可靠、经济的齿轮设计方案,以提高设备的整体性能。
二、设计目标1. 确保齿轮传动平稳,降低噪音;2. 提高齿轮的承载能力,延长使用寿命;3. 优化齿轮结构,减轻重量,降低成本;三、设计原则1. 符合国家和行业标准,确保设计合理、安全;2. 充分考虑生产实际,提高生产效率;3. 注重产品可靠性,降低故障率;4. 兼顾美观与实用性,提高产品竞争力。
四、齿轮设计要点1. 齿轮材料选择根据工作环境和载荷特点,选用合适的齿轮材料,如优质碳钢、合金钢或铸铁等,确保齿轮的耐磨性和强度。
考虑齿轮的热处理工艺,以提高其硬度和使用寿命。
2. 齿轮参数设计精确计算齿轮的模数、齿数、压力角等基本参数,确保齿轮的传动性能。
合理设计齿轮的齿宽和齿高,以平衡强度、刚度与重量。
3. 齿轮结构设计采用斜齿或人字齿等结构,提高齿轮的平稳性和承载能力。
考虑齿轮的润滑和散热需求,设计合适的油槽和油孔。
五、设计方案详细说明1. 齿轮啮合设计通过优化齿轮的啮合线,减少啮合冲击,降低噪音。
确保齿轮啮合时的侧隙,避免因热膨胀导致的卡滞。
2. 齿轮强度计算对齿轮进行详细的强度计算,包括接触强度、弯曲强度和齿根强度,确保齿轮在复杂工况下的可靠性。
采用有限元分析方法,对齿轮进行强度校核,优化设计。
3. 齿轮加工工艺制定合理的齿轮加工工艺流程,确保齿轮的加工精度。
选择合适的加工设备和刀具,提高齿轮的加工质量和效率。
六、设计验证与优化1. 模型分析利用三维建模软件,建立齿轮模型,进行干涉检查和运动仿真。
分析齿轮在实际工作中的受力情况,为优化设计提供依据。
2. 实验验证制作齿轮样件,进行台架试验,验证齿轮的传动性能和可靠性。
根据试验结果,对齿轮设计方案进行优化调整。
3. 用户反馈收集用户在使用过程中的意见和建议,不断改进齿轮设计。
齿轮啮合尺寸设计标准是多少
齿轮的啮合尺寸设计标准主要由齿轮啮合计算公式、齿轮的几何参数和材料力学性能等因素确定。
以下是齿轮啮合尺寸设计标准的一般要求:
1. 齿轮啮合计算公式:齿轮啮合计算公式是根据齿轮的模数、压力角、齿数、齿宽等参数,计算出齿轮的啮合尺寸。
常用的齿轮啮合计算公式有齿高、齿顶高、齿根高、齿顶宽、齿根宽等。
2. 齿轮的几何参数:几何参数是指齿轮的齿高、齿顶高、齿根高、齿顶宽、齿根宽等尺寸。
在设计齿轮的啮合尺寸时,几何参数需要满足相应的要求,例如齿高应该满足齿面接触应力、齿面弯曲应力和齿面疲劳强度等要求。
3. 材料力学性能:齿轮的材料力学性能包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、韧性等。
在设计齿轮的啮合尺寸时,需要根据材料的力学性能来确定其可承受的载荷,进而确定齿轮的尺寸。
齿轮啮合尺寸设计标准的具体数值是根据实际工程要求和使用条件来确定的。
在制定齿轮啮合尺寸设计标准时,需要综合考虑齿轮的使用寿命、传动精度、传动效率等因素,并符合国际和国内相关标准的要求。
总之,齿轮啮合尺寸设计标准是根据齿轮的几何形状、材料力学性能和应用要求等综合因素确定的,旨在保证齿轮的可靠性、传动效率和使用寿命。
具体的设计标准应根据具体情况来确定。
齿轮设计的方案概述:齿轮是一种常用的机械传动元件,广泛应用于各个领域的机械设备中。
齿轮的设计方案直接影响着机械传动系统的性能和效率。
本文将介绍齿轮设计的方案,并对其中的关键要素进行分析和讨论。
一、齿轮设计的基本原则在进行齿轮设计时,需要遵循以下几个基本原则:1. 传动比的选择:传动比是指输入轴和输出轴转速之间的比值。
在选择传动比时,需要考虑输入和输出轴的转矩、转速、位置、运动类型等因素,以确定合适的传动比。
传动比的选择应使得输入轴和输出轴之间的转速和力矩匹配。
2. 齿轮模数的确定:齿轮模数是齿轮设计的重要参数,它决定了齿轮的尺寸和传动能力。
在确定齿轮模数时,需要考虑到齿轮的强度、磨损和噪声等因素。
一般来说,要尽量选择合适的齿轮模数,以提高齿轮的传动效率和使用寿命。
3. 齿数的选择:齿数是齿轮设计中的关键参数之一。
在选择齿数时,需要考虑到输入和输出轴之间的转速比关系,以及齿轮的传动效率和运动平稳性。
一般来说,较大的齿数可以提高齿轮传动的平稳性和传动能力,但也会增加齿轮的尺寸和重量。
4. 齿轮材料的选择:齿轮材料的选择主要受到工作条件和要求的影响。
常用的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择齿轮材料时,需要考虑到齿轮的强度、耐磨性、耐腐蚀性和成本等因素。
对于高负荷和高速的齿轮传动,一般采用高强度的合金钢材料。
二、齿轮设计的步骤齿轮设计的过程可以分为以下几个步骤:1. 确定设计要求和工作条件:首先需要明确设计要求和齿轮的工作条件,包括传动比、转速、转矩、工作环境等。
2. 计算齿轮尺寸和参数:在确定了设计要求和工作条件后,可以通过齿轮传动的基本公式和计算方法来计算齿轮的尺寸和参数,包括模数、齿数、齿宽、齿轮轴等。
3. 选取齿轮材料:根据齿轮的工作条件和要求,选择合适的齿轮材料,考虑到材料的强度、磨损和耐腐蚀性能。
4. 进行齿轮结构设计:根据齿轮的尺寸和参数,进行齿轮结构的设计,包括齿轮的齿形、齿距和齿顶间隙等。
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。
(一)高速级:
1.选择齿轮材料,热处理方法,精度等级及齿数
1)因为减速器转速高,为使传动平稳,选择斜齿轮圆柱齿轮传动 2)选择齿轮材料与热处理,根据工作条件,一般用途的减速器额采用闭式软齿面传动,查表7-1取小齿轮材料为40Cr 钢,调质处理,硬度为HBS 1=260;大齿轮材料为45钢,调质处理,硬度HBS 2=230;两齿轮齿面硬度差为30HBS ,符合软齿面传动设计要求。
3)选择齿轮的精度。
此减速器为一般工作机速度不高,查表7-7,初定精度为8级精度。
4)初选齿数
1z =24, 2z =u 1z =4.98 ×20=100 2.确定材料许用接触应力
1)确定接触疲劳极限lim H σ由图7-18(a )查MQ 线得 1lim H σ=720MPa ,2lim H σ=580MPa 2)确定寿命系数N Z 。
小齿轮循环次数h jL n N 1160==60×1×365×2×8×8=4×910 大齿轮循环次数89210898.4104⨯=÷⨯=N 由图7-19查得121==N N Z Z 。
3)确定尺寸系数X Z ,由图7-20取121==X X Z Z 。
4)确定安全系数H S ,由表7-8取H S =1.05. 5)计算许用接触应力[]H σ,按式(7-20)计算,得 []1H σ=
H H X N S Z Z 2
lim σ=
MPa 68605.1720
11≈⨯⨯
[]2H σ=
H
H X N S Z Z 2
lim σ=
MPa 55205
.1580
11≈⨯⨯
3.根据设计准则,按齿面解除疲劳强度设计 齿面接触强度按式(7-25)计算,公式为: []3
2
1
112⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∙±∙≥H H E d
Z Z Z Z u u KT d σϕβε 确定上式中的计算数值如下。
1)初定螺旋角︒=15β,并试选载荷系数t K =1.3
2)计算小齿轮传递的转矩
mm N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=2705014400788.41055.91055.961161
3)确定齿宽系数d ϕ,由表7-6选取齿宽系数d ϕ=0.8。
4)确定材料弹性影响系数E Z ,由表7-5查得Z E =189.8MPa 2
1。
5)确定节点区域系数H Z ,查表7-14得Z H =2.43。
6)确定重合度系数εZ 。
由式(7-27)可得端面重合度为
63.115cos 1001201
2.388.1cos 112.388.121=︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛+-=βεαz z 36.1tan 20
8.0tan 1=⨯==
βπ
βπϕεβz d 因βε>1,由式(7-26)得重合度系数783.063
.11
1
==
=
α
εεZ 7)确定螺旋角系数ββcos =Z =︒15cos =0.98 8)试算所需小齿轮直径t d 1
[]3
2
1
112⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛∙±∙≥H H E d
t Z Z Z Z u u KT d σϕβε
m m
14.3555298.043.28.189783.098.498.58.0270503.1232
=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯∙∙⨯⨯=
4.确定实际载荷系数K 与修正所计算的分度圆直径
1)确定使用系数A K ,按电动机驱动,载荷平稳,查表7-2取A K =1 2)确定动载系数K V 。
计算圆周速度 s m tn d v /65.260000
1440
14.3510006011=⨯⨯=⨯=
ππ 故前面取8级精度合理,由齿轮的速度与精度查7-7得V K =1.15。
3)确定齿间载荷分配系数αK 。
齿宽初定 112.2814.358.01=⨯==t d d b ϕ 计算单位宽度载荷值
mm N mm N bd T K b F K A t A /100/46.68112
.28112.2827050
12211<=⨯⨯⨯== 查表7-3取αK =1.4。
4)确定齿向载荷分布系数βH K ,由表7-4得
4
42108.0101.318.015.1d
d H b K ϕϕβ+⨯++=- 108.0112.28103.1+0.80.18+1.15-42+⨯⨯⨯==1.32 5)计算载荷系数βαH V A K K K K K ==12.232.14.115.11=⨯⨯⨯ 6)按实际载荷系数修正所算的分度圆直径,由式(7-12)得 41.36mm
=3
.112
.214.3533
11⨯==t t K K d d 7)计算模数 mm z d m 07.220
36
.4111===
5.齿根弯曲疲劳强度计算
由式(7-28)得弯曲强度设计公式为
3
2121cos 2⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛≥F
Sa
Fa d n Y Y z Y Y KT m σϕβεβ 确定上式中的各计算数值如下。
1)由图7-21(a )取得MPa F 3001lim =σ, MPa F 2202lim =σ。
2)由图7-22查得弯曲疲劳系数121==N N Y Y 。
3)由7-8查得弯曲疲劳安全系数25.1=F S 。
4)由图(7-23)得尺寸系数X Y =1 5)由式(7-22)得到许用弯曲应力 []MPa S Y Y Y F
X
N T S F F 48025.11
123001lim 1=⨯⨯⨯=
=σσ
[]MPa S Y Y Y F
X
N T S F F 35225
.11
122202lim 2=⨯⨯⨯=
=
σσ
6)确定计算载荷K 。
初步确定齿高h=2.25m=2.25×2.07=4.6575,
b/h=0.8×41.36÷4.6575=7.1
查图7-11得25.1=βF K ,计算载荷225.14.115.11=⨯⨯⨯==βαF V A K K K K K 7)确定齿形系数Fa Y 。
当量齿数为19.2215cos /2031=︒=v z ,96.11015cos /10032=︒=v z 由图7-16查得73.21=a F Y ,18.22=Fa Y 。
8)由图7-17查得应力校正系数Sa1Y =1.57,Sa2Y =1.81。
9)计算大小齿轮值
[]
F Sa
Fa Y Y σ
[]
00893.048057.173.211=⨯=
F Sa
Fa Y Y σ []0112.0352
81
.118.222=⨯=F Sa Y Y σ
大齿轮的数值大 10) 求重合度系数εY
端面压力角 ︒=⎪⎭⎫
⎝⎛︒︒=⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛=647.2015cos 20tan arctan cos tan arctan βααn t 基圆螺旋角的余弦值
97.0647.20cos /20cos 15cos cos /cos cos cos =︒︒︒==t n b ααββ 当量齿轮端面重合度,由式(7-31)得75.197
.0647
.1cos 2
2==
=
b
a
an βεε 由式(7-30)计算679.075
.175
.025.075
.025.0=+
=+
=an
Y εε 11) 由图7-25得螺旋角影响系数87.0=βY 。
12) 将上述各值代入公式计算,得
3
2222121][cos 2⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛≥F Sa Fa d n Y Y z Y Y KT m σϕβεβ =32
2
0112.0208.0679.087.015cos 2705022⨯⨯⨯⨯︒⨯⨯⨯=1.28mm
由于齿轮的模数n m 的大小主要取决与弯曲强度,所以计算出来的1.28按国际圆整为n m =1.5。
并根据接触强度计算出的分度圆直径mm 36.41d 1=,
协调相关参数与尺寸为
275
.115cos 36.41cos 11=︒⨯==m d z β
134.4274.9812=⨯==uz z ,取2z =134 6.齿轮几何尺寸计算 1)中心距 mm m z z a n 125cos 25
.1)13427(cos 2)(21=⨯⨯+=+=
β
β
2)修正螺旋角︒=⨯⨯+=+=98.14125
25
.1)13427(arccos 2)(arccos
21a mn z z β
螺旋角变化不大,所以相关参数不必修正。
3)分度圆直径
mm m z d n 9.4198.14cos 5.127cos 11=⨯==
β mm m z d n 6.20998
.14cos 5
.1135cos 12=⨯==β 4)确定齿宽 mm d b 6.33428.012=⨯==ϕ 取mm b 342=,mm b 381=。
(二)低速级:。