直齿圆柱齿轮设计

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1.

选择材料、热处理方式和公差由材料表格比较选择:

小齿轮用40MnB,调质,硬度241~286HB,齿面硬度260HB;

大齿轮用ZG35SiMn,调质,硬度200~250HB,吃面硬度取225HB。

选用8 级精度。

40 MnB

小齿轮调质处理

ZG35SiMn

大齿轮调质处理

8级精度

2.

确定传动尺寸 因为是软齿面闭式传动,按齿面接触疲劳强度进行设计:

213120001()[]HEdHZZZKTudu

1) 小齿轮传递转矩

116.89550111.417/1440TNm

2)由表查得齿宽系数1.0d

3)由表查得弹性系数188.9EZMPa

4)对于标准齿轮,节点区域系数2.5HZ

5)确定齿数及传动比。

11440/minnr取123z;取2350/minnr

2121214404.114,234.11494.62,350znizzn取295z

可以求得,实际从动轮转速

确定传动尺寸

'1122144023349/min95nznrz,实际传动比为1'214404.13349nuin转速相对误差='2220.286%5%nnn,符合要求。

6)重合度计算

端面重合度为

1212111.883.2()cos111.883.2()cos01.71zzzz

轴向重合度为

10.318tan0dz

由图查得重合度系数0.89Z

7)许用接触应力limlimHNNHHZZS

由表查得触疲劳极限应力为

limlim700,540HHMPaMPa

小齿轮和大齿轮的应力循环次数分别为

911822606014401.02830052.071060603491.02830055.02510hhNnaLNnaL

由图查得寿命系数121.0,1.05NNZZ

取安全系数1.0,HS由于是软齿,WZ=1.0则

1lim1H11.01.0700=7001.0NwHHZZMPaMPaS

确定传动尺寸

1lim121.051.05405671.0NwHHHZZMPaMPaS

取567HMPa

8)计算载荷系数 查表得使用系数1.50AK,动载系数1.11VK,齿向载荷分配系数1.06K,齿间载荷分配系数1.1K则载荷系数

1.501.111.061.11.941AVKKKKK

则小齿轮的分度圆直径,有

21312320001()[]20001.941111.4174.131188.92.50.891.04.1356766.59HEdHZZZKTudumm

9)确定模数m

1`166.592.89523dmmmmmz

按模数表,取m=3mm

中心距为123239517722mzzammmm

分度圆直径为

112221323693952851.06969ddmzmmmmdmzmmmmbdmmmm

取2127051069510bmmbbmmmmmm

取175bmm

m=3mm

a=177mm

1269285dmmdmm

270bmm

175bmm 3.校核齿根弯曲疲劳强度 112000FFSFKTYYYbmd

1)齿宽270bbmm

2)查得齿形系数122.68,2.22;FFYY查得应力修正系数121.58,1.80SSYY,重合度系数0.70Y

3)查得弯曲疲劳极限应力为

lim1lim2290,200FFMPaMPa

查得寿命系数121.0NNYY,安全系数1.25FS

1lim112lim221111112221111.02902321.251.02001601.25200020001.941111.4172.651.580.707036988.482.221.8088.482.681.58NFFFNFFFFFSFFSFFFSYMPaMPaSYMPaMPaSKTYYYMPabmdMPaYYMPaYY283.50FMPa

满足齿根弯曲疲劳强度

4.计算齿轮传动其他几何尺寸 齿顶高 *133aahhmmmmm

齿根高 **10.2533.75fahhcmmmmm

全齿高 33.756.75afhhhmmmmmm

顶隙 *0.2530.75ccmmmmm

齿顶圆直径11222692375228523291aaaaddhmmmmmmddhmmmmmm

齿根圆直径112226923.7561.5228523.75277.5ffffddhmmmmmmddhmmmmmm 3ahmm

3.75fhmm

6.75hmm

0.75cmm

1275291aadmmdmm

1261.5277.5ffdmmdmm