《机械设计》单级斜齿圆柱齿轮减速器
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机械设计基础课程设计说明书课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计专业:班级:学号:设计者:指导老师:目录一课程设计书 3二设计步骤 31. 传动装置总体设计方案 42. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 齿轮的设计 66. 滚动轴承和传动轴的设计 117. 键联接设计 158. 箱体结构的设计 179.润滑密封设计 1810.联轴器设计 2011. 联轴器设计21三设计小结21四参考资料22一、课程设计书设计题目:带式输送机传动用的单级斜齿圆柱齿轮减速器工作条件:工作情况:两班制,每年300个工作日,连续单向运转,有轻度振动;工作年限:10年;工作环境:室内,清洁;动力来源:电力,三相交流,电压380V;输送带速度允许误差率为±5%;输送机效率ηw=0.96;制造条件及批量生产:一般机械厂制造,中批量生产。
-表一:题号1参数运输带工作拉力(kN)1.5运输带工作速度(m/s)1.7卷筒直径(mm)260设计任务量:减速器装配图1张(A1);零件图3张(A3);设计说明书1份。
二、设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7、校核轴的疲劳强度8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率a ηη=η1η2η32η4=0.876;1η(为V 带的效率)=0.95,η28(级闭式齿轮传动)=0.97η3(滚动轴承)=0.98,4η(弹性联轴器)=0.992.电动机的选择电动机所需工作功率为: P =P /η=3.032kW, 执行机构的曲柄转速为n =Dπ60v1000⨯=124.939r/min ,现将两种电动机的有关数据列表与下表比较:方案 电动机型号 额定功率/kw同步转速(r/min ) 满载转速(r/min ) 总传动比iI Y132M1-6 4 1000 960 7.684 II Y112M-441500144011.525Y 由上表克制方案II 总传动比过大,为了能合理的分配传动比,是传动装置结构紧凑,决定选用方案I ,电动机型号Y132M1-6。
机械设计基础课程设计说明书课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计专业:机械设计制造及自动化(模具方向)班级:0 6 0 5 0 4 0 5学号:0 5 0 5 0 4 0 2 9设计者:龚晶晶指导老师:谢海涌老师、覃学东老师桂林电子科技大学目录一课程设计书 2二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四设计小结31五参考资料32一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:题号1参数运输带工作拉力(kN)1.5运输带工作速度(m/s)1.1卷筒直径(mm)200二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. “V”带轮的材料和结构6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8、校核轴的疲劳强度9. 键联接设计10. 箱体结构设计11. 润滑密封设计12. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V 带设置在高速级。
机械设计基础课程设计说明书课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计专业:机械设计制造及自动化(模具方向)班级:0 6 0 5 0 4 0 5学号:0 5 0 5 0 4 0 2 9设计者:龚晶晶指导老师:谢海涌老师、覃学东老师桂林电子科技大学目录一课程设计书 2二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四设计小结31五参考资料32一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:题号1参数运输带工作拉力(kN)1.5运输带工作速度(m/s)1.1卷筒直径(mm)200二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. “V”带轮的材料和结构6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8、校核轴的疲劳强度9. 键联接设计10. 箱体结构设计11. 润滑密封设计12. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V 带设置在高速级。
机械设计课程设计题目:单级斜齿圆柱齿轮减速器班级:设计者:指导老师:日期:目录原始设计参数 ........................................................................................................................................... - 2 -1.设计任务 ................................................................................................................................................ - 3 -2.传动方案的拟定 .................................................................................................................................... - 3 -3.传动比的分配 ........................................................................................................................................ - 3 -4.传动系统的运动和动力参数计算 ........................................................................................................ - 4 -5.减速器传动零件的设计计算 ................................................................................................................ - 5 -(1)齿轮的设计计算 ............................................................................................................................. - 5 -(2)轴的初步设计计算 ....................................................................................................................... - 10 -6.滚动轴承的选择 .................................................................................................................................. - 13 -7.键连接的选择 ...................................................................................................................................... - 16 -9.减速器润滑方式,润滑剂及密封装置的选择 .................................................................................. - 18 -设计心得 ................................................................................................................................................. - 19 -参考文献 ................................................................................................................................................. - 19 -原始设计参数第一组:1.减速器输入功率P=5KW-8KW2.减速器输入转速n1=350r/min—500r/min3.传动比i<6第二组:1.减速器输入功率P=8KW-10KW2.减速器输入转速n1=550r/min—700r/min3.传动比i<6第三组:1.减速器输入功率P=10.5KW-15KW2.减速器输入转速n1=700r/min以上3.传动比i<6要求:载荷平稳,两班制工作,每年365天,使用年限10年。
前言设计目的:机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练,其目的是:(1)通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
(2)学习机械设计的一般方法,掌握机械设计的一般规律。
(3)通过制定设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件的工作能力,确定尺寸及掌握机械零件,以较全面的考虑制造工艺,使用和维护要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
(4)学习进行机械设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规定。
目录设计原始数据........................................................................................................... - 1 - 第一章传动装置总体设计方案............................................................................. - 1 -1.1 传动方案..................................................................................................... - 1 -1.2 该方案的优缺点......................................................................................... - 2 - 第二章电动机的选择.. (2)2.1 计算过程 (2)2.1.1 选择电动机类型 (2)2.1.2 选择电动机的容量 (2)2.1.3 确定电动机转速............................................................................... - 3 -2.1.4 计算各轴转速................................................................................... - 4 -2.1.5 计算各轴输入功率、输出功率....................................................... - 4 -2.1.6 计算各轴的输入、输出转矩 (4)2.2 计算结果..................................................................................................... - 5 - 第三章带传动的设计计算 (5)3.1 已知条件和设计内容 (5)3.2 设计步骤..................................................................................................... - 6 -3.3 带传动的计算结果..................................................................................... - 8 -3.4 带轮的结构设计 (8)第四章齿轮传动的设计计算 (9)第五章轴的设计................................................................................................... - 14 -5.1轴的概略设计............................................................................................ - 14 -5.2 轴的结构设计及校核............................................................................... - 15 -5.2.1高速轴的结构设计.......................................................................... - 15 -5.2.2 高速轴的校核................................................................................. - 17 -5.2.3低速轴的结构设计.......................................................................... - 19 -5.2.4 低速轴的校核................................................................................. - 20 -5.3轴上零件的固定方法和紧固件................................................................ - 22 -5.4轴上各零件的润滑和密封........................................................................ - 23 - 第六章轴承的选择及校核........................................................ 错误!未定义书签。
目录
一、设计任务书------------------------------------------3
二、电动机的选择---------------------------------------4
三、计算传动装置的运动和动力参数---------------4
四、三角带传动设计------------------------------------6
五、齿轮的设计计算------------------------------------7
六、轴的设计计算---------------------------------------9
七、滚动轴承的选择及计算---------------------------12
八、键联接的选择及校核计算------------------------13
九、联轴器的选择---------------------------------------14
十、润滑与密封------------------------------------------14 十一、设计小结----------------------------------------15 十二、参考资料目录----------------------------------16
一、设计任务书
用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。
传动装置简图如
下图所示:
工作条件及要求:单班制工作,空载启动,单向、连续运
转,工作中有轻微振动。
运输带速度允许速度误差为±5%。
工作期限为十年,检修期间隔为三年。
小批量生产。
F=2850N
V=1.5m/s
D=400mm。
单级斜齿轮圆柱齿轮减速器设计单级斜齿轮圆柱齿轮减速器是一种常用的传动机构,广泛应用于各种机械设备。
它由斜齿轮和圆柱齿轮组成,通过齿轮的啮合传递动力,实现减速和增大扭矩的作用。
本文将介绍单级斜齿轮圆柱齿轮减速器的设计要点和应用场景。
一、设计要点1. 选用合适的齿轮材料齿轮材料是影响减速器使用寿命的重要因素。
一般情况下,斜齿轮和圆柱齿轮的材料应选用高强度的合金钢或硬质合金材料。
在具体选择时,需要根据减速器的工作条件、转速、负载等因素进行综合考虑。
2. 确定齿轮参数齿轮参数包括模数、齿数、齿宽、齿廓等。
这些参数的选择直接影响到齿轮的传动性能。
在设计减速器时,需要根据所需的减速比、扭矩和功率等要求,确定合适的齿轮参数。
3. 确定齿轮啮合角度齿轮啮合角度是指齿轮啮合时齿轮齿面与轴线的夹角。
啮合角度的选择应根据减速器的工作条件和齿轮材料的强度等因素进行综合考虑。
一般情况下,啮合角度应控制在20度左右。
4. 考虑齿轮的润滑和冷却齿轮在工作过程中会产生热量,需要进行润滑和冷却。
润滑可以采用油浸润滑或油雾润滑等方式,冷却可以采用风扇或水冷系统等方式。
在设计减速器时,需要考虑到齿轮的润滑和冷却方式,以保证其正常工作。
二、应用场景单级斜齿轮圆柱齿轮减速器广泛应用于各种机械设备中,如工业机械、冶金设备、矿山机械、化工设备等。
其优点包括传动效率高、噪音低、结构简单等。
例如,在工业机械中,单级斜齿轮圆柱齿轮减速器常用于输送机、起重机、磨机等设备中。
在冶金设备中,常用于轧机、连铸机、冷却床等设备中。
在矿山机械中,常用于矿山提升机、煤矿机械等设备中。
在化工设备中,常用于搅拌设备、输送设备等。
单级斜齿轮圆柱齿轮减速器是一种性能稳定、可靠性高的传动机构,可以满足各种机械设备的传动需求。
在设计和选择时,应根据具体的应用场景和要求,进行综合考虑,以保证其正常工作和使用效果。
单级圆柱齿轮减速器机械设计书单级圆柱齿轮减速器机械设计书引言在机械传动系统中,减速器是一种常见的装置,用于降低输入轴的转速并增加输出轴的扭矩。
单级圆柱齿轮减速器是一种常见且重要的减速器类型。
本文将详细介绍单级圆柱齿轮减速器的机械设计。
第一部分:设计目标和要求1.1 设计目标在开始设计之前,需要明确设计目标。
根据实际应用需求,确定减速比、输出扭矩、输入功率等关键参数。
1.2 设计要求根据实际工作条件和使用环境,制定设计要求。
包括但不限于:传动效率要求、噪声限制、故障率要求等。
第二部分:基本原理和结构2.1 基本原理单级圆柱齿轮减速器是通过两个或多个齿轮之间的啮合传递动力,并实现减速效果的装置。
通过合理选择齿轮模数、模数系数、齿数等参数,可以实现所需的减速比。
2.2 结构组成单级圆柱齿轮减速器主要由输入轴、输出轴、齿轮组、壳体等部分组成。
输入轴和输出轴通过齿轮组连接,输入轴通过电机或其他动力源提供动力,输出轴则连接所需的传动装置。
第三部分:设计步骤和计算3.1 齿轮参数计算根据设计要求和目标,首先需要计算齿轮的关键参数,包括模数、齿数、啮合角等。
这些参数的选择直接影响到减速器的性能和工作效果。
3.2 动力学计算根据输入功率、转速和减速比等数据,进行动力学计算。
通过计算得出输出扭矩和传动效率等重要参数。
3.3 轴承选型根据减速器的工作条件和负载要求,选取合适的滚动轴承或滑动轴承。
确保减速器在长时间运行中具有良好的稳定性和可靠性。
3.4 结构设计根据以上计算结果,进行减速器的结构设计。
包括齿轮布局、壳体设计、支撑结构等。
第四部分:材料选择和制造工艺4.1 材料选择根据减速器的工作负载和使用环境,选择合适的材料。
齿轮一般选用高强度合金钢或铸铁,壳体选用铸铁或铝合金等。
4.2 制造工艺根据设计要求和材料特性,选择合适的制造工艺。
包括锻造、铸造、车削、磨削等。
第五部分:装配和调试5.1 零件加工根据设计图纸,进行零件加工。
# 机械设计之单级圆柱齿轮减速器简介单级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械设备,用于将输入转速减小并增加输出扭矩。
它由两个或多个齿轮组成,在传动过程中,通过齿轮的啮合,实现输入和输出轴的动力传递。
单级圆柱齿轮减速器的设计和选择对于机械设备的正确运行和性能至关重要。
本文将探讨单级圆柱齿轮减速器的设计原理、参数计算和选型过程。
设计原理1. 齿轮的基本性质齿轮是单级圆柱齿轮减速器的核心组件。
通过齿轮的啮合,输入轴的运动能量被传递给输出轴,实现转速和扭矩的转换。
在设计齿轮减速器时,需要考虑以下几个重要的齿轮性质:•齿轮模数(Module):齿轮模数是齿轮的重要几何参数,定义为每个齿轮齿数与齿轮的分度圆直径的比值。
模数越大,齿轮的尺寸越大,传递能力也越强。
•齿数(Number of teeth):齿数是齿轮的重要几何参数,决定了齿轮啮合时的传动比。
齿数较多的齿轮输出转矩较大,转速较小,齿数较少的齿轮输出转矩较小,转速较大。
•压力角(Pressure angle):压力角是指齿轮齿面法线与齿轮轴线之间的夹角,常见的压力角有20度和14.5度两种。
较大的压力角有利于提高齿轮的啮合性能和传力能力。
•齿宽(Face width):齿宽是齿轮上齿部与间隙部分的长度,决定了齿轮的传力能力。
齿宽越大,齿轮传力能力越强。
•啮合角(Pressure angle):啮合角是指两个相互啮合的齿轮之间的接触面的夹角,常见的啮合角有20度和14.5度两种。
较小的啮合角有利于减小齿轮啮合时的摩擦损失和噪音。
2. 减速比计算减速比是单级圆柱齿轮减速器设计中的重要参数,它是输入轴转速与输出轴转速的比值。
减速比的计算公式如下:减速比 = (输出轴转速) / (输入轴转速) = (输入轮齿数) / (输出轮齿数)根据减速比的计算公式,可以通过给定输入轮的齿数和输出轮的齿数,来确定减速比。
3. 扭矩传递和效率计算在单级圆柱齿轮减速器中,扭矩的传递是通过齿轮的啮合实现的。
机械设计课程设计计算说明书设计题目带-单级斜齿圆柱齿轮减速器信息与工程系班设计者指导老师2012年 12 月21 日目录一、传动方案拟定 (3)二、电动机的选择 (4)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (5)四、运动参数及动力参数计算 (5)五、传动零件的设计计算 (6)六、轴的设计计算 (13)七、滚动轴承的选择及校核计算 (26)八、键联接的选择及计算 (30)九、联轴器的选择 (31)十、减速器附件的选择 (32)十一、润滑与密封 (34)计算过程及计算说明一、传动方案拟定(1)设计题目:设计一用于带式运输机上的一级斜齿圆柱齿轮减速器。
(2)工作条件:两班制(16小时/天),连续单向传动,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35℃;(3)使用折旧期:8年;(4)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V;(5)运输带速度允许误差:±5%(6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产;(7)原始数据:运输带工作拉力 F=1700N;带速V=1.4m/s;滚筒直径D=230mm。
一:传动方案拟定1)、外传动为v带传动2)、减速器为一级圆柱斜齿轮减速器3)、方案简图如下:4)、该工作机有轻微振动,由于V 带具有缓冲吸振能力,采用V 带传动能减小带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可采用V 带这种简单的结构,并且价格便宜,标准程度高,大幅度降低了成本。
二、电动机选择 1、电动机类型的选择:Y 系列三相异步电动机,电压380V 2、电动机功率选择:(1)电动机工作所需的有效功率为 38.210004.117001000=⨯==FV P KW (2)传动装置的总功率: V 带传动的效率ηD =0.96 齿轮传动效率ηC =0.97 联轴器效率ηL =0.99 卷筒效率ηJ =0.96 轴承效率ηZ =0.99ηa =ηD ×η3Z ×ηC ×ηL ×ηJ=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.86(3)电机所需的工作功率: P d =η1000FV =86.010004.11700⨯⨯=2.77KW (4) 确定电动机转速卷筒的转速 n=60×1000v/(πD) =60×1000×1.4/3.14×230 =116.3r/min额定功率相同的电动机有几种不同转速,常用有3000、1500、1000、750r/min 。
《机械设计》单级斜齿圆柱齿轮减速器目录设计任务书.............. 错误!未定义书签。
第1章总体方案设计 (1)1.1 传动方案设计 (1)1.2 电动机的选择 (1)1.3 计算总传动比和分配传动比 (1)1.4 传动装置的运动和动力参数 (2)第2章传动零件设计 (3)齿轮传动设计 (3)第1章总体方案设计1.1 传动方案设计根据设计任务,采用后置外传动为开式圆柱齿轮传动,减速器为一级圆柱齿轮减速器。
该方案的优缺点一级圆柱齿轮减速器中齿轮相对于轴承为对称布置,因而沿齿向载荷分布均匀,相较不对称分布的减速器来讲,轴的刚性相对较小。
原动机部分为Y系列三相交流异步电动机开式齿轮传动优点:1.圆周速度和功率范围广;2.效率较高;3.传动比稳定;4.寿命长;5.工作可靠性高;缺点:1.要求较高的制造和安装精度,成本较高;2.不适宜远距离两轴之间传动。
1.2 电动机的选择根据工作机牵引力选用三相笼型异步电动机,电压为380V,Y型。
1.3 计算总传动比和分配传动比(1)总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm 和工作机主动轴转速nw ,可以计算出传动装置总传动比为:i a=n mn w=144095.49=15.08(2)分配传动装置传动比取开式圆柱齿轮传动比:id=2.99 减速器传动比为i1=i ai d1=5.041.4 传动装置的运动和动力参数1.4.1计算各轴转速输入轴:n1=n m=1440.00r╱min输出轴:n2=n1i1=14405.04=285.71r╱min轴Ⅳ:n3=n2=285.71r╱min工作机轴:n4=n3i d=285.712.99=95.56r╱min1.4.2计算各轴输入功率输入轴:P1=P dη1=6.51×0.99=6.44kW输出轴:P2=P1η2η3=6.44×0.99×0.98=6.25kW轴Ⅳ:P3=P2η2η1=6.25×0.99×0.99=6.13kW 工作机轴:P4=P3ηhηoηw=6.13×0.97×0.96×0.97=5.54kW 1.4.3计算各轴输入转矩电机轴:T d=9550000×P dn m=9550000×6.511440=43173.96N▪mm输入轴:T1=T dη1=43173.96×0.99=42742.22N▪mm输出轴:T2=T1 i1η3η2=42742.22×5.04×0.98×0.99=209001.25N▪mm 轴Ⅳ:T3=T2η1η2=209001.25×0.99×0.99=204842.13N▪mm工作机轴:T4=T3 i dηoηwηh=204842.13×2.99×0.96×0.97×0.97 =553229.30N▪mm各轴转速、功率和转矩列于下表表3-3各轴动力学参数表轴名输入功率/kW 输出功率/kW输入转矩/N•mm输出转矩/N•mm转速n/(r/min)运行比i 效率η电机轴 6.51 6.51 43173.96 43173.96 1440 1输入轴 6.44 6.38 42742.22 42314.8 1440 5.04 0.99 输出轴 6.25 6.19 209001.25 206911.24 285.71 1 0.98 轴Ⅳ 6.13 5.95 204842.13 198696.87 285.71 2.99 0.99 工作机轴 5.54 5.37 553229.3 553229.3 95.56 0.96第2章传动零件设计齿轮传动设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)根据传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动,压力取为α=20°,初选螺旋角β=13°。
2)选用7级精度。
3)材料选择选择小齿轮40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮45(调质),硬度为240HBS4)选小齿轮齿数z1=32,则大齿轮齿数z2=z1×i=32×5.04=161。
按齿面接触疲劳强度设计1)由式(10-24)试算小齿轮分度圆直径,即d1t≥√2K Ht Tφdu+1u(Z H Z E ZεZβ[σH])232)确定公式中的各参数值①试选KHt=1.3②计算小齿轮传递的扭矩:T=42742.22N•mm③齿宽系数φd=1④区域系数ZH=2.46⑤材料的弹性影响系数ZE=189.8√MPa。
⑥接触疲劳强度用重合度系数Zε=0.586⑦由公式可得螺旋角系数Zβ。
Zβ=√cos β=√cos 13=0.987⑧计算接触疲劳许用应力[σH]得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1=600Mpa,σHlim2=550Mpa 应力循环次数:N L2=8.229×108接触疲劳系数K HN1=0.87,K HN2=0.92取失效概率为1%,安全系数S=1,得[σH]1=σHlim1 K HN1S H=600×0.871=522MPa[σH]2=σHlim2 K HN2S H=550×0.921=506MPa取[σH]1 和[σH]2 中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即[σH]=506MPa3)小齿轮分度圆直径=33.603mm2调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。
①圆周速度νv=π d1t n60×1000=π×33.603×144060×1000=2.53m╱s②齿宽b=33.603mm2)计算实际载荷系数KH。
①使用系数KA=1②根据v=2.53m/s、7级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.07③齿轮的圆周力=2543.95NKA×Ft/b=1×2543.95/33.603=76N╱mm<100N╱mm齿间载荷分配系数KHα=1.47级精度、小齿轮相对支承对称布置时,得齿向载荷分布系数KHβ=1.309由此,得到实际载荷系数K H=K A K V KHα KHβ=1×1.07×1.4×1.309=1.9613)分度圆直径=38.538mm4)确定模数m n=d1×cos βz1=38.538×cos 13°32=1.17mm,取m n=2mm。
3确定传动尺寸3.1计算中心距a=(z1+z2)×m n2×cos β=(32+161)×22×cos 13=198.08mm圆整为a=198mmβ=acos((z1+z2)×m n2 a)=acos((32+161)×22×198)=12.9035°β=12°54'12"3.2计算小、大齿轮的分度圆直径d1=m n z1cos β=2×32cos 12.9035=65.66mmd2=m n z2cos β=2×161cos 12.9035=330.34mm3.3计算齿宽b=φd d1=65.66mm取B1=75mm B2=70mm4校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为σF=2 K T Y Fa Y Sa YεYβcos2βφd m3 z12≤[σ]F1)T、mn 和d1 同前齿宽b=b2=70齿形系数YFa 和应力修正系数YSa ,当量齿数为:小齿轮当量齿数:Z v1=z1cos3β=32cos312.9035°=34.552大齿轮当量齿数:Z v2=z2cos3β=161cos312.9035°=173.84齿形系数Y Fa1=2.46,Y Fa2=2.13应力修正系数Y Sa1=1.65,Y Sa2=1.85①试选载荷系数KFt=1.3②计算弯曲疲劳强度的重合度系数Yε。
Y ε=0.25+0.75εαv=0.25+0.751.793=0.668εβ=φd z1tan βπ=1×32tan 12.9035°π=2.33③弯曲疲劳强度的螺旋角系数Yβ。
Y β=1−εββ120°=1−2.33×12.9035120°=0.7492)圆周速度v=π d1 n60×1000=π×65.66×144060×1000=4.951m╱s3)宽高比b/hh=(2 ha∗+c∗)×m=(2×1+0.25)×2=4.5mmb h =704.5=15.556根据v=4.951m/s,7级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.12齿间载荷分配系数KFα=1.4KHβ=1.317,结合b/h=70/4.5=15.556查图10-13,得KFβ=1.061。
则载荷系数为K F=K A K V KFα KFβ=1×1.12×1.4×1.061=1.664小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为σFlim1=500MPa、σFlim2=380MPa弯曲疲劳系数K FN1=0.86,K FN2=0.91取弯曲疲劳安全系数S=1.25得[σF1]=344MPa[σF2]=276.64MPa齿根弯曲疲劳强度校核σF1=33.51 MPa<[σF]1σF2=32.53 MPa<[σF]2齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。