齒輪齒條傳動設計計算

1、選定齒輪種類、精度等級、資料級齒數(shù)1）采用直齒圓柱齒輪齒條傳動。2）速度不高，應采用7級精度（GB10095-88）。3）資料選擇。由表10-1選擇小齒輪資料為40Cr(調質)，硬度為280HBS，齒條資料為45鋼（調質）硬度為240HBS。4）選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=。按齒面接觸強度設計由設計計算公式進行計算，即3KtT1u+1ZEd1t2.32?()2duH(1)確定公式內的各計算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3。2）計算小齒輪傳達的轉矩。（預設齒輪模數(shù)m=8mm,直徑d=160mm）T1=95.5105P1=95.51050.2424n17.96=2.908105N?mm

2、3)由表10-7選齒寬系數(shù)=0.5。d14）由表10-6查得資料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2。5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲倦強度極限=600MPa;齒Hlim1條的接觸疲倦強度極限=550MPa。Hlim26）由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60(20.08200)=47.96146.113107)由圖10-19取接觸疲倦壽命系數(shù)KHN1=1.7。8）計算接觸疲倦許用應力。取無效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得H1=KHN1Hlim1600MPa=1020MPa=1.7S計算1）試算小齒輪分度圓直徑d,代入。t1H13KTu+

3、1(Z)231.32.908105+1189.8d1t2.32t1?E=2.32?()2u0.51020dH=68.89mm2）計算圓周速度v。d1tn168.897.96v=0.029m?s6010006010003)計算齒寬b。b=d?d1t=0.568.89=34.445mmb4)計算齒寬與齒高之比h。模數(shù)d1t68.89=2.87mt=z124齒高h=2.25mt=2.252.87=6.46mmb34.445=5.33h6.465）計算載荷系數(shù)。依照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，K=1;H=KF由表10-2查得使用系數(shù)KA=1.5;由表10

4、-4用插值法查得7級精度、小齒輪為懸臂部署時KH=1.250。b由h=5.33，KH=1.250查圖10-13得KF=1.185；故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=1.5111.250=1.8756）按實質的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d13K31.875=d1t=68.89=77.84mmKt1.37)計算模數(shù)m。d177.84m=z1=24=3.24mm按齒根波折強度設計由式（10-5）得波折強度設計公式為32KT1YFaYSamdz12(F)（1）確定公式內各計算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪的波折疲倦強度極限FE1=500MPa;齒條的波折強度極限=380M

5、Pa；FE22）由圖10-18取波折疲倦壽命系數(shù)KFN1=1.1，KFN2=1.2;3）計算波折疲倦許用應力。取波折疲倦安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得KFN1FE11.15001=392.86MPaS1.4KFN2FE21.23802=325.71MPaS1.44)計算載荷系數(shù)K。K=KAKVKFKF=1.5111.185=1.785)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得YFa1=2.65,YFa2=2.06。6）查取應力校正系數(shù)。由表10-5查得YSa1=1.58，YSa2=1.97。7）計算齒輪齒條的YFaYSa并加以比較。FYFa1YSa1=2.651.58=0.01066392.86F1YFa2YSa22.061.97=325.71=0.01246F2齒條的數(shù)值大。（2）設計計算321.782.9081050.01246=3.55mmm20.524由于齒輪模數(shù)m的大小主要決定波折強度，而齒面接觸疲倦強度主要取決于齒輪直徑。可由波折強度算得的模數(shù)3.55并就近圓整為標