二级直齿圆锥斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书(编号b)
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设计计算及说明 结果 五、传动件的设计计算 圆锥直齿轮设计 已知输入功率23.29Pkw,小齿轮转速960r/min,齿数比u=3.1,由电动机驱动,工作寿命10年(设每年工作300天),一班制,带式输送机工作经常满载,空载起动,工作有轻震,不反转。 1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数 1) 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88) 2) 材料选择 由《机械设计(第八版)》表10-1选择小齿轮材料为40rC(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS。 3) 选小齿轮齿数125z,大齿轮齿数23.12577.5z,取整278z。则21
783.1225z
uz
2、 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算,即
1132.92()^2(10.5)^2Et
RRH
ZKT
du
(1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数1.8tK 2) 计算小齿轮的转矩 22
2
95.510^595.510^53.2932729960PTNmmn
3) 选齿宽系数0.33R
125z 278z 0.33R 设计计算及说明 结果 4)由《机械设计(第八版)》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa,大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa 5)由《机械设计(第八版)》表10-6查得材料的弹性影响系数189.8^0.5EZMPa 6) 计算应力循环次数 12260609601(1830010)1.382410^91.382410^94.45910^83.12hNnjLN 7) 由《机械设计(第八版)》图10-19取接触疲劳寿命系数120.93,0.96HNHNKK 8) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,得 12lim11lim220.936005580.96550528HNHHHNHHKMPaSKMPaS (2) 计算 1) 试算小齿轮分度圆直径1td,代入H中较小的值 11332.92()^2(10.5)^2189.81.8327292.92()^264.290.33(10.50.33)^23.1528EtRRHZKTdumm 2) 计算圆周速度v lim1600HMPa lim2550HMPa 189.8^0.5EZMPa
12
1.382410^94.45910^8NN
12558528H
H
MPaMPa
164.29tdmm 1264.299603.23/601000601000tdnvms
3.23/vms
设计计算及说明 结果 3) 计算载荷系数 根据3.23/vms,7级精度,由《机械设计(第八版)》图10-8查得动载系数1.12vK 直齿轮1HFKK 由《机械设计(第八版)》表10-2查得使用系数1.25AK 根据大齿轮两端支撑,小齿轮作悬臂布置,查《机械设计(第八版)》表得轴承系数1.25HbeK,则1.51.51.251.875HFHbeKKK 接触强度载荷系数1.251.1211.8752.625AvHHKKKKK 4) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得
112.6253364.2972.911.8tt
KddmmK
5) 计算模数m 11
72.912.9125d
mmmz
取标准值3mmm 6) 计算齿轮相关参数 1122
1211
325753782343.12arccosarccos1746'18''^213.12^21907213'42''^213.12^2175122.8622dmzmmdmzmmuuuRdmm
7) 圆整并确定齿宽0.33122.8640.54RbRmm 圆整取249bmm,153bmm
2.625K 172.91dmm 3mmm 1212
752341746'18''7213'42''122.86dmmdmmRmm
153bmm 249bmm 设计计算及说明 结果 3、 校核齿根弯曲疲劳强度 1) 确定弯曲强度载荷系数 1.251.1211.8752.625AvFFKKKKK 2) 计算当量齿数 1111222526.25coscos1746'18''78255.55coscos7213'42''v
v
zzzz
3) 由《机械设计(第八版)》表10-5查得齿形系数 12.60FaY 22.06FaY 应力校正系数 11.595saY 21.97saY 4) 由《机械设计(第八版)》图20-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FEMPa,大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FEMPa
5) 由《机械设计(第八版)》图10-18取弯曲疲劳寿命系数10.88FNK 20.94FNK 6) 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数1.4S,得 11
1
222
0.88500314.291.40.94380255.141.4FNFEFFNFEFKMPaSKMPaS
7)校核弯曲强度
2.625K 1226.25255.55vv
zz
1
2
314.29255.14FFMPaMPa
设计计算及说明 结果 根据弯曲强度条件公式2^2(10.5)^2FaSaFFRKTYYbmZ进行校核 111
1112^2(10.5)^222.625327292.601.59585.70533^2(10.50.33)^225FaSaFR
F
KTYYbmZMPa
222
2222^2(10.5)^222.625327292.061.9729.07493^2(10.50.33)^278FaSaFR
F
KTYYbmZMPa
满足弯曲强度,所选参数合适。
圆柱斜齿轮设计 已知输入功率33.16Pkw,小齿轮转速310r/min,齿数比u=4,由电动机驱动,工作寿命10年(设每年工作300天),一班制,带式输送机工作经常满载,空载起动,工作有轻震,不反转。 1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数 1) 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88) 2) 材料选择 由《机械设计(第八版)》表10-1选择大小齿轮材料均为45钢(调质),小齿轮齿面硬度为250HBS,大齿轮齿面硬度为220HBS。 3) 选小齿轮齿数123z,大齿轮齿数242392z 4) 选取螺旋角。初选螺旋角14 2、按齿面接触强度设计
11
85.70FFMPa
22
29.07FFMPa
123z,292z 设计计算及说明 结果 由设计计算公式进行试算,即
31321()^2tHEt
dH
KTuZZdu
(1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数1.6tK 2) 计算小齿轮的转矩 33
3
95.510^595.510^53.1697348310PTNmmn
3) 选齿宽系数1d 4) 由《机械设计(第八版)》图10-30选取区域系数2.433HZ 5) 由《机械设计(第八版)》图10-26查得10.765,20.866,则121.631 6) 由《机械设计(第八版)》表10-6查得材料的弹性影响系数189.8^0.5EZMPa 7) 计算应力循环次数 13260603101(1830010)4.46410^84.46410^81.11610^84hNnjLN
8) 由《机械设计(第八版)》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa,大齿轮的接触疲劳强度极限lim2570HMPa 9) 由《机械设计(第八版)》图10-19取接触疲劳寿命系数120.95,0.98HNHNKK
1.6tK 12
4.46410^81.11610^8NN