齒輪齒條傳動設(shè)計計算

1、1. 選定齒輪類型、精度等級、材料級齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪齒條傳動。2）速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）。3） 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，齒條材料為45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS。4）選小齒輪齒數(shù)Z1 =24,大齒輪齒數(shù)Z2 = a,> 2.323竿?心（咅 相 u 2. 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行計算，即d1t（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt =1.3。2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。（預設(shè)齒輪模數(shù) m=8mm,直徑d=160mm）95.5 X10由表10-7選齒寬系數(shù)帕=0.5。1 由表1

2、0-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze = 189.8MPa2。 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限0Hiim1 = 600MPa;齒條的接觸 疲勞強度極限0Hiim2 = 550MPa。 由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)。N1 = 60n 1jLh = 60 X7.96 X1 X（2 X0.08 X200 X4） = 6.113 X104 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1 = 1.7。 計算接觸疲勞許用應力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得KhN1 OHlim1oh1 = 1.7 X600MPa = 1020MPa計算1）試算小齒輪分度圓直徑dt1,

3、代入中1R95.5 X105 X 0.24245T1 =- = 2.908 X105N?mmn7.96dit > 2.320.5?U+2（£）2 = 2.32嚴粵08 X1°5 ?亠（牆）2u ch0.51020=68.89mm2）計算圓周速度Vond n1v =60 X1000nX6889 "96 = 0.029m?s60 x 10003）計算齒寬bob =機？dit = 0.5x 68.89 = 34.445mm4）計算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高d1tmt =tZ124嵐89 = 2.87h = 2.25m t = 2.25 X2.87 = 6.46mmb

4、34.445h? =-66" = 5.335）計算載荷系數(shù)。根據(jù)v= 0.029m/s ,7級精度,由圖10-8查得動載荷系數(shù)Kv= 1;直齒輪，KHa = KFa = 1；由表10-2查得使用系數(shù)Ka =1.5;由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪為懸臂布置時KHb = 1.250 o由 b= 5.33 , Khb = 1.250 查圖 10-13 得 Kfb = 1.185 ;故載荷系數(shù)K = KAKVKHa 和=1.5 X1 X 1 X 1.250 = 1.8756）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1 = d1t VjK = 68.89 X

5、占罕=77.84mm7）計算模數(shù)m。d177.84m = z;=K=3.24mm3. 按齒根彎曲強度設(shè)計由式（10-5 ）得彎曲強度設(shè)計公式為(YFaYsa)(IT)（1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1=1.1 , KfN23）計算彎曲疲勞許用應力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-12）得嚇1 KFN1 OFE11.1 X500=S=1.4°F2 KfN2 OFE2 1.2 X380=S=1.44）計算載荷系數(shù)K。K= KaKvKfqKfb =1.5 X1 X15）查取齒形系數(shù)。由表10-5查得YFa1=2.65,Ya2 = 2.06 o6

6、）查取應力校正系數(shù)。由表10-5查得Ysa1 :=1.58,YSa2 = 1.97 07）計算齒輪齒條的YFaYSa并加以比較。EYFa1 YSa1 =2.65 X1.58OF1392.86YFa2 Ysa22.06 X1.97OF2325.71齒條的數(shù)值大。（2）設(shè)計計算m >展 X1.78 x 2.908 X1051)ofe2 = 380MPa；=392.86MPa=325.71MPa=0.01066=0.01246x 0.01246 = 3.55mm0.5 X241.2；X1.185 = 1.78由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ofe1 = 500MPa;齒條的彎曲強度極限由于齒輪模數(shù)m的大小主要決定彎曲強度，而齒面接觸疲勞強度主要取決于齒輪直徑。 由彎曲強度算得的模數(shù)3.5