直齒圓柱齒輪軟齒面設(shè)計

設(shè)計題目設(shè)計如圖所示給料機用二級圓柱齒輪減速器中低速級的直齒圓柱齒輪傳

動。已知低速級小齒輪傳遞的功率P=17KW,小齒輪的轉(zhuǎn)速n=300/min,1傳動比i=4，單向傳動，工作平穩(wěn)，每天工作8小時，每年工作300天，預(yù)期壽命10年。聯(lián)軸器斜齒輪聯(lián)軸器斜齒輪要求：基本要求同大作業(yè)3,同時要求說明書層次清楚，數(shù)據(jù)來源準確。設(shè)計出齒輪的結(jié)構(gòu)。設(shè)計思路：根據(jù)上圖的給料機模型，整個模型采用了3對齒輪，分別是斜齒輪、直齒輪和錐齒輪。根據(jù)題目對低速級直齒輪進行設(shè)計。在設(shè)計時對齒輪的精度等級、材料及齒數(shù)進行選擇并對其強度進行校核計算。直齒輪傳動的設(shè)計1：已知條件及齒輪的選擇根據(jù)題目已知條件低速級小齒輪傳遞功率P=17KW，小齒輪的轉(zhuǎn)速n=300/min，傳動比i=4，單向傳動，工作平穩(wěn)，每天工作8小時,1每年工作300天，預(yù)期壽命10年。

則可知n=n/i=7.5r/min，傳遞的功率P=17KW。211） 運輸機的工作速度不高，故選用7級精度。2） 材料的選擇，由《機械設(shè)計》P191表10-1選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)）,硬度為280HBS,大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。3） 選擇小齒輪齒數(shù)Z=20，大齒輪齒數(shù)Z=i%Z=80。1212：按齒面接觸強度設(shè)計2H1 u2\KTu土12H1 u由設(shè)計公式d-2.32:市?d⑴確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值Q試選載荷系數(shù)K二1?3。tQ對齒輪轉(zhuǎn)矩T的計算iT=95.5x10,p=95.5x105x17?5.412x10”N/mmin 30④齒寬系數(shù)e的選擇d裝置狀況兩支撐相對于小齒輪做對稱布置兩支撐相對于小齒輪做不對稱布置小齒輪做懸臂布置ed0.9—1.4(1.2—1.9)0.7—1.15(1.1—1.65)0.4—0.6注：大、小齒輪皆為硬齒面時ed應(yīng)取表中偏下限值；若為軟齒面或僅大齒輪為軟齒面時，可取表中偏上限的數(shù)值。所以選擇齒寬系數(shù)=1?2。d dQ由《機械設(shè)計》第八版P201表10-6,根據(jù)大小齒輪都屬于鍛鋼，所以選擇彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa1/2。EQ由《機械設(shè)計》第八版P201表10-21d按齒面硬度MQ査小齒輪的接觸疲勞強度極限" 二775MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1

二600二600MPaHlim2Q計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x30x1.2x（1x8x300x10）=5.184x1071hN=N/4=1.296x1071Q計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1,參考《機械設(shè)計》第八版P207圖10-19則取K=0.90;K=0.95。HN1 HN2C ’葉=0.9x775MPa =697.5MPaH1 SC]=Khn:lim2=0.95x600MPa=570MPaH2 S⑵計算1）試算小齒輪分度圓直徑d11,代入H1）試算小齒輪分度圓直徑d11,代入H］中較小的值。d>2.32KTU*11t 訐d2）計算圓周速度v。_Kdnv_60xi0s2u216.443mmKx216443x30?0.34m/s60x1033） 計算齒寬bb_o?d_1.2x216.443_259.732mmd 1t4） 計算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)：m_d/z_216.443/20u10.8221t 1齒高.h_2.25m_2.25x10.822u24.35mmtb/h_259.732/24.35u10.6675）計算載荷系數(shù)。

根據(jù)v=°?34m/S,7級精度，由《機械設(shè)計》第八版P194圖10-8,査的動載荷系數(shù)K=1?°1；直齒輪，K=K=1,由表10-2查使用系v Ha Fa數(shù)K二1;由表10-4査7級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時，AK=1.454.由b/h=10.667，K=1.454查圖10-13得HP HPk=1.36；Fp ，故載荷系數(shù)K=KKKK=1x1.01x1x1.454沁1.469AVHaHP6） 按照實際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d=dKK=216.443x31.469一1.3沁225.44mm1八t 337） 計算模數(shù)m。m=d/z=225.44/20沁11.272I I3.按齒根彎曲強度設(shè)計由彎曲強度的設(shè)計公式:由彎曲強度的設(shè)計公式:取彎曲疲勞安全系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)fc]=F1fc]=F1⑴確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 由《機械設(shè)計》第八版P圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限"二500MPa；齒輪的彎曲疲勞強度極限-二380MPa；FE1 FE22） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)F=0.85,F=°?88FN1 FN23） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。S=1.4，得：￡=常00=303.57MPa，KJ””2=0.88x380=238.86MPa14，4）計算載荷系數(shù)K。

K=KKKK=1x1.01xlx1.36=1.3736AVFaFP5）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查的Y=2?80；Y=2?22。Fa1 Fa2由表10-5查的Y=1.55；Y=1.77。Sa1 Sa2YY7）計算大、小齒輪的廿計并加以比較FYY_2.80YY_2.80x1.55Fa1sai 1TT303.57?0.0143[a2,_2.22x1.77238.86沁0.016F1大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計計算x0.016沁7.9136,2x1.3736x5.412x106x0.016沁7.9136! 1.2x202對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強的計算的模數(shù)m_7.9136并就近圓整為標準值m_8，接觸強度算得的分度圓直徑d_225.44，算出小齒輪的齒數(shù)1z_d/mu29，大齒輪齒數(shù)z_29x4_116。1124幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑d_zxm_29x8_232mm,d_zm_116x8_928mm1122（2）計算中心距a_（d+d）/2_580mm123）計算齒輪寬b_od_1.2x232_278.4d1取B_283.4mm，B_278?4mm

5齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖。小齒輪大齒輪分度圓直徑d=2321d=9282齒頂高h:a二8齒根高h=1.25x8=10f齒全高h二18齒頂圓直徑d二232+16二248ald=928+16=944a2齒根圓直徑d二232-20二212d=928-20=908f1f2基圓直徑d=232xcos20o=218b1d=928xcos200=872b2齒距p=“m=25.2齒厚s=Km/2=12