減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、高速級(jí)齒輪1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2） 運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。（3） 材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS 大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS二者材料硬度差為40HBS（4）選小齒輪齒數(shù)Z, =20，大齒輪齒數(shù)Z2 =4.243 20 = 85，取乙=85（5）選取螺旋角，初選螺旋角1 =142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選 kt =1.6，由圖 10-26=0.740,；：2 =0.8

2、20則有；- ；i 亠 * ：.2 =1占60 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1 =87.542N m 查圖10-30可選取區(qū)域系數(shù)ZH = 2.433查表10-7可選取齒寬系數(shù)叮=11 查表10-6可得材料的彈性影響系數(shù)Ze =189.8MP。 查圖10-21d得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限二Hlim1 =600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-Hlm2 = 550MPa。 按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)8N1 =60njLh =60 576 12 8 300 5 = 8.294 10N28.294 1084.243= 1.95 108 查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)kHN1=1.02，kHN2=1.12

3、 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)s=1，按計(jì)算式(10-12)得bikHNH Iim1H 1 :S =1.02 600 =612MPakHN 2- H Iim2S =1.12 550 =616MPa-614MPa2- H 1-H 2612616-H -(2) 計(jì)算相關(guān)數(shù)值試算小齒輪分度圓直徑dit，由計(jì)算公式得1 1.560r：d1tn|二 50.07 576v =60 100060 1000=1.509 ms計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb = :：Jdd1t =1 50.07 = 50.07mmmnt 二atcos ：50.°7 如蘭竺87.5化10叭竺汽向吟189.8】2

4、 = 50.07mm 4.24614 計(jì)算圓周速度 = 2.429mm20h =2.2軌=2.25 2.429nm=5.466mmb 50.07-9.16h 5.466 計(jì)算總相重合度；:=0.318Jd Z1tan ： =0.318 1 20 tan 14 =1.586 計(jì)算載荷系數(shù)k 查表可得使用系數(shù)kA =1，根據(jù)v = 1.509ms，7級(jí)精度，查表10-8可得動(dòng)載系數(shù)k, =1.07，由表10-4查得Kh ：的值與直齒輪的相同，為1.419kp 1 = 1.350，知.二 kp =1.4故載荷系數(shù) kAkVkH - k =1 1.07 1.4 1.419 = 2.126 按實(shí)際的載荷

5、系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得di = dit .45.81455.046mm計(jì)算模數(shù)叫乙20203、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式（10-17）試算即叫乙2齊1（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 、計(jì)算載荷系數(shù)k =kAkVkF 一kF，1 1.07 1.4 1.35 =2.022 根據(jù)縱向重合度 =1.586，查圖10-28可得螺旋角影響系數(shù)- 0.88。 查圖可選取區(qū)域系數(shù)ZH =2. 433 ：3 = 0.795， ；：.4 = 0.875則有 % =張十 T.67 查表取應(yīng)力校正系數(shù) 論卄1.569, YSa2 =1.7830 查表取齒形系數(shù) 論=2.724,論=2.194 （線性插

6、值法） 查圖10-20C可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 匚FE1=500MPa，大齒輪的彎 曲疲勞強(qiáng)度極限cfe380MP,。 查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN 1二0.87，kFN 2 = 0.90。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S =1.4，按計(jì)算式（10-22） 計(jì)算得S1.4 計(jì)算大、小齒輪的并加以計(jì)算2.194 1.783244.286斗 27?1単0.014 Icf 310.714= 0.016大齒輪的數(shù)值較大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算32 2.022 87.542 1000 0.88 cos214mn .20.016 =1.979mmy1X20 X 1.586對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接

7、觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度計(jì)算的法面模數(shù)，故取 叫=2mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑55.046mm 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有Z1=d=55.046 cos14 =26.705 mn取乙=27，則乙斗乙=4.243 27： 115 4、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距Z1 Z2 mn2cos :4 =146.347mm2 cos14將中心距圓整為a =147mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角R（Z1+ Z2）mn（27+115F2 一-二 arccosarccos14.9862a2"47因值改變不多，故參數(shù)；

8、：.、k -：、ZH等不必修正。（3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑乙 mn 27 2d1 =住=。=55.901 mmcos P cos14.986Z2mn115x2d?丁二 238.099 mmcos P cos14.986(4) 計(jì)算齒輪寬度b = ：jdd1 =1 55.901 = 55.901mm圓整后取 B1 =55mm , D =60mm。、低速級(jí)齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2） 運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度。（3）材料選擇，在同一減速器各級(jí)小齒輪 （或大齒輪）的材料，沒有特殊情 況，應(yīng)選用相同牌號(hào)

9、，以減少材料品種和工藝要求，故查表可選擇小齒輪材 料為40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為52HRC大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為45HRC.（4）選小齒輪齒數(shù)Z3=23，大齒輪齒數(shù)乙二23 3.03仁70.924、70（5）選取螺旋角，初選螺旋角1 =142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即d3t25_1ZhZe '（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選kt = 1.6 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T2 -356.695m 查表10-7可選取齒寬系數(shù)d =1查圖10-26可選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.433,=0.765，：4 =0.870則有，匕4 = 1.635丄 查表可得材料的彈性影響系數(shù)ZE =189

10、.8MP2。 查圖得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚Hlim3 =600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚Hlim4 =550MPa 按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)8N3 YOnJLh =60 135.753 12 8 300 5&1.955 10N41.955 1083.031= 6.450 107查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù) 心3=1.12，心4=1.18。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,于是得l-H 3=1.12 600 =672MPa3 S|；H 4=1.18 550 = 649MPaS(2)計(jì)算相關(guān)數(shù)值試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得263.567

11、1054.031 迅佃8一3.031 I 660.5 j1 1.67¥=76.848mm計(jì)算圓周速度v'塑76.848 135.753 = 0.546m.s60 100060 1000計(jì)算齒寬b'及模數(shù)m/=：趙=1 76.848 = 76.848mmgtd3t cos :=Z376.848 cos1423=3.240mmh'= 2.25m/=2.25 3.240 = 7.29mmb； = 76.848h' 7.29= 10.54計(jì)算總相重合度；：'=0.318 ：dZ3tan ： =0.318 1 23 tan14 =1.824 計(jì)算載荷系數(shù)

12、k查表可得使用系數(shù)kA =1，根據(jù)v、0.546m.s, 7級(jí)精度，查表可得動(dòng)載系數(shù) «1.04, kH ； =1.425, kF 1.36 , kk.1.4故載荷系數(shù) kkAkV'k.'kH ；-1 1.04 1.4 1.424 = 2.075 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得d3cos :Z383.804 cos1423二 3.535mm3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值計(jì)算載荷系數(shù)mn'-25丫8廠 YFaYsa,"dZ32 J3k'3 2.075d = d3t ,kt = 76.848

13、- 1.6=83.804mm計(jì)算模數(shù)mnZv3Z3cos3 :Zv4乙cos3 :7076.628cos 14k'二kAkV'kF：.'kF T =1 1.04 1.1 1.36 =1.556 根據(jù)縱向重合度 ；=1.824，查圖可得螺旋角影響系數(shù)丫=0.88 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)23325.178cos 14 查表可取齒形系數(shù) YFa3 =2.616，YFa4 =2.227。 查表可取應(yīng)力校正系數(shù)丫 =1.591, Ysa4= 1.763。（線性插值法） 查圖可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限匚FE3 =500MPa ,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限二 FE4 =380MPa。 查圖可取

14、彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN3=0.90, kFN4=0.93 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S-1.4，按計(jì)算式計(jì)算I “kFEFE3 =°.9O 5°0 =321.429MPa3 S1.4' kFN4；FE4 0.93 380 ,F 4252.429MP,4 S1.4玄 計(jì)算大、小齒輪的上冷'并加以計(jì)算F1YFa3Ysa3沏6 叫。*321.429付匕 2.227 ".763 0016252.429-.大齒輪的數(shù)值較大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算3 |2 x 1.556 x 356.695 x 10000 x 0.88 x cos214 ' O

15、min'-1 232 1.635漢 0.016 = 2.572mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故取 mn'=3mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d 83.804mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有Z3d3 cos :mn83.804 cos14-27.105取 Z3 =26，則乙=3.0312884.86&5 4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距a'Z3 Z4 叫'2cos :=174.689mm2 cos14將中心距圓整為a'=175mm。(2)按圓整后的中心距修正螺旋角arccos 乙 乙 E = arccos