齿轮齿条计算表格
齿轮齿条传动设计计算
1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1)选用直齿圆柱齿轮齿条传动。
2)速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3)材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS。
4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=∞。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算,即d1t ≥2.32√K t T1φd∙u+1u(Z E[σH])23(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数K t =1.3。
2)计算小齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm)T1=95.5×105P1n1=95.5×105×0.24247.96=2.908×105N∙mm3) 由表10-7选齿宽系数φd=0.5。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa 1 2。
5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;齿条的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。
6)由式10-13计算应力循环次数。
N1=60n1jL h=60×7.96×1×(2×0.08×200×4)=6.113×1047)由图10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=1.7。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得[σH]1=K HN1σHlim1S=1.7×600MPa=1020MPa(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径d t1,代入[σH]1。
d 1t ≥2.32√K t T 1φd ∙u +1u (Z E [σH ])23=2.32√1.3×2.908×1050.5∙∞+1∞ (189.81020)23=68.89mm2)计算圆周速度v 。
齿轮齿条传动设计计算
1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1)选用直齿圆柱齿轮齿条传动。
2)速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3)材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS。
4)选小齿轮齿数=24,大齿轮齿数。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算,即(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数=。
2)计算小齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm)3) 由表10-7选齿宽系数。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数。
5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;齿条的接触疲劳强度极限。
6)由式10-13计算应力循环次数。
7)由图10-19取接触疲劳寿命系数。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径,代入。
2)计算圆周速度v。
3)计算齿宽b。
4)计算齿宽与齿高之比。
模数齿高5)计算载荷系数。
根据,7级精度,由图10-8查得动载荷系数;直齿轮,;由表10-2查得使用系数;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时。
由,查图10-13得;故载荷系数6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得7)计算模数m。
3.按齿根弯曲强度设计由式(10-5)得弯曲强度设计公式为(1)确定公式内各计算数值1)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;齿条的弯曲强度极限;2)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,;3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=,由式(10-12)得4)计算载荷系数K。
5)查取齿形系数。
由表10-5查得,。
6)查取应力校正系数。
由表10-5查得,。
7)计算齿轮齿条的并加以比较。
齿条的数值大。
(2)设计计算由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度,而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。
(完整版)齿轮齿条传动设计计算
1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1)选用直齿圆柱齿轮齿条传动。
2)速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3)材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS。
4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=∞。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算,即d1t ≥2.32√K t T1φd∙u+1u(Z E[σH])23(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数K t =1.3。
2)计算小齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm)T1=95.5×105P1n1=95.5×105×0.24247.96=2.908×105N∙mm3) 由表10-7选齿宽系数φd=0.5。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa 1 2。
5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;齿条的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。
6)由式10-13计算应力循环次数。
N1=60n1jL h=60×7.96×1×(2×0.08×200×4)=6.113×1047)由图10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=1.7。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得[σH]1=K HN1σHlim1S=1.7×600MPa=1020MPa(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径d t1,代入[σH]1。
d 1t ≥2.32√K t T 1φd ∙u +1u (Z E [σH ])23=2.32√1.3×2.908×1050.5∙∞+1∞ (189.81020)23=68.89mm2)计算圆周速度v 。
齿轮计算公式及齿轮齿条与滚珠丝杠,皮带轮的对比
标准齿轮模数齿数计算公式找对应表太不现实了!告诉你一简单的:齿轮的直径计算方法:齿顶圆直径=(齿数+2)*模数分度圆直径=齿数*模数齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5×模数)比如:M432齿34*3.5齿顶圆直径=(32+2)*4=136mm分度圆直径=32*4=128mm齿根圆直径=136-4.5*4=118mm7M12齿中心距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2就是(12+2)*7=98mm这种计算方法针对所有的模数齿轮(不包括变位齿轮)。
模数表示齿轮牙的大小。
齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷(齿数-2)齿轮模数是有国家标准的(GB1357-78)模数标准系列(优先选用)1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50模数标准系列(可以选用)1.75,2.25,2.75,3.5,4.5,5.5,7,9,14,18,22,28,36,45模数标准系列(尽可能不用)3.25,3.75,6.5,11,30上面数值以外为非标准齿轮,不要采用!塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力精确测定斜齿轮螺旋角的新方法CircularPitch(CP)周节齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表示径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英寸计算)每英寸上所占有的齿数而言径节与模数有这样的关系:m=25.4/DPCP1/8模=25.4/DP8=3.1753.175/3.1416(π)=1.0106模1)什么是「模数」?模数表示轮齿的大小。
R模数是分度圆齿距与圆周率(π)之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有CP(周节:Circularpitch)与DP(径节:Diametralpitch)。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2)什么是「分度圆直径」?分度圆直径是齿轮的基准直径。
齿轮齿条传动设计计算完整版
齿轮齿条传动设计计算 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1)选用直齿圆柱齿轮齿条传动。
2)速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3)材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS。
4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=∞。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算,即d1t≥2.32√K t T1φdu+1u(Z E[σH])23(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数K t=。
2)计算小齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm)T1=95.5×105P1n1=95.5×105×0.24247.96=2.908×105N?mm3) 由表10-7选齿宽系数φd=0.5。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa12。
5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;齿条的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。
6)由式10-13计算应力循环次数。
N1=60n1jL h=60×7.96×1×(2×0.08×200×4)=6.113×1047)由图10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=1.7。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得[σH]1=K HN1σHlim1S=1.7×600MPa=1020MPa(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径d t1,代入[σH]1。
d 1t ≥2.32√K t T 1φd u +1u (Z E [σH ])23=2.32√1.3×2.908×1050.5∞+1∞ (189.81020)23=68.89mm2) 计算圆周速度v 。
齿轮计算表
模数m 齿数z1 齿顶高系数ha
*
轮
计
d1
算
表
1 1 1 1 1 1 1 模数m 齿数z2 齿顶高系数ha
*
顶隙系数c* 变位系数x1 分度圆螺旋角β 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 d2
* 顶隙系数c 变位系数x2 分度圆螺旋角β 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
1 1 1 1 1 1 1
直(斜)齿
模数m
*
轮
计
d1
算
表
齿数z1 齿顶高系数ha 顶隙系数c* 变位系数x1 分度圆螺旋角β 4 35 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 d2
* 齿数z2 齿顶高系数ha 顶隙系数c* 变位系数x2 分度圆螺旋角β 4 270 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25 1 0.25来自模数m轮计
d1
算
表
(外啮合)
0 0 0 0 0 0 0 齿顶圆直径da 齿根圆直径df 中心距a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 齿顶圆直径da 齿根圆直径df 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
分度圆直径d1 齿顶高ha 齿根高hf 齿高h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d2 分度圆直径d2 齿顶高ha 齿根高hf 齿高h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
齿轮计算表
模数m 齿数z 齿顶高系数ha顶隙系数c 压力角a 变位系数X 3120.80.3300外啮合内啮合分度圆直径d3636齿顶圆直径da 40.832.4齿根圆直径df29.442.6齿顶高 2.4 1.8齿根高 3.3 3.3齿全高h 5.7 5.1跨测齿数 2.53公法线长度扭矩齿数1太阳轮齿数2齿数3行星轮个数模数齿宽45003012943261285.714286301294314367.346938830148338116.883116930148338扭矩齿数1太阳轮齿数2齿数3行星轮个数模数齿宽40003010104 2.7524.510003010104 2.75142503081132.758扭矩齿数1太阳轮齿数2齿数3行星轮个数模数齿宽2800319114225630319114217141.75311110321722.08104857工业型强度计算78型强度计算58型强度计算变位系数X压力角扭矩切向力径向力弯曲应力传动比301285.71417857.1410309.831954.842 3.530367.34695102.0412945.6651037.263 3.530116.88311855.2881071.151660.0765 3.1428573037.19008590.3188340.8207210.0244 3.142857121压力角扭矩切向力径向力弯曲应力传动比25100018181.828478.3212304.2674252504545.4552119.581008.11742552.631581594.896743.7124619.0191 4.7576压力角扭矩切向力径向力弯曲应力传动比306301750010103.632988.563 4.44444430141.753937.52273.317988.8626 4.4444443037.1251125649.5191282.5322 3.81818275.42088。
齿轮计算表(包含直齿轮和斜齿轮)
齿轮计算表(包含直齿轮和斜齿轮)对于直齿轮:1. 基本参数- 模数m:指定齿轮齿面宽度上,每个齿的轴向长度与齿数之比,以毫米为单位。
- 齿数z:齿轮上的齿数。
- 分度圆直径d:齿轮上齿距圆的直径,以毫米为单位。
- 压力角α:齿轮上齿面与分度圆切线间的夹角,以度数表示。
- 顶高系数h:反映齿轮齿峰高度与分度圆直径之比的关系,通常为0.25,0.3,0.35,0.4四者之一。
- 底隙系数c:反映齿轮齿谷高度与分度圆直径之比的关系,通常为0.2,0.25,0.3三者之一。
2. 计算公式- 分度圆直径d = m × z- 基圆直径db = d × cosα- 安全齿顶高度h1 = m × (1 + h) / 2- 实际齿顶高度h2 = h1 + c × m- 安全齿根高度h3 = m × (1 - h) / 2- 实际齿根高度h4 = h3 + c × m- 齿顶间隙C1 = 0.25 × m- 齿根间隙C2 = 0.3 × m- 齿顶圆直径da = d + 2h2- 齿根圆直径df = d - 2h4- 对啮合线上的齿距p'求法:p' = π / m- 一个齿的圆弧长度L(计算齿轮外径):L = mπ = πd / z- 第二齿轮的基本参数公式与计算方法同第一齿轮,只需根据需要调整其齿数即可。
同时,可以根据需要定义两个齿轮的齿数比,即z1 / z2 = i。
3. 示例- 假设需要计算模数为2mm,齿数为30的直齿轮参数:分度圆直径d = m × z = 2 × 30 = 60mm基圆直径db = d × cosα = 60 × cos20° = 56.985mm安全齿顶高度h1 = m × (1 + h) / 2 = 2 × (1 + 0.25) / 2 = 2.5mm 实际齿顶高度h2 = h1 + c × m = 2.5 + 0.2 × 2 = 2.9mm安全齿根高度h3 = m × (1 - h) / 2 = 2 × (1 - 0.25) / 2 = 1.5mm实际齿根高度h4 = h3 + c × m = 1.5 + 0.2 × 2 = 1.9mm齿顶间隙C1 = 0.25 × m = 0.5mm齿根间隙C2 = 0.3 × m = 0.6mm齿顶圆直径da = d + 2h2 = 60 + 2 × 2.9 = 65.8mm齿根圆直径df = d - 2h4 = 60 - 2 × 1.9 = 56.2mm一个齿的圆弧长度L = mπ = πd / z = π × 60 / 30 = 6.28mm对于斜齿轮:1. 基本参数- 模数m:同直齿轮。
齿轮齿条传动设计计算完整版
齿轮齿条传动设计计算完整版齿轮齿条传动设计计算 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1)选⽤直齿圆柱齿轮齿条传动。
2)速度不⾼,故选⽤7级精度(GB10095-88)。
3)材料选择。
由表10-1选择⼩齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS。
4)选⼩齿轮齿数Z1=24,⼤齿轮齿数Z2=∞。
2.按齿⾯接触强度设计由设计计算公式进⾏计算,即d1t≥2.32√K t T1φdu+1u(Z E[σH])23(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数K t=。
2)计算⼩齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm)T1=95.5×105P1n1=95.5×105×0.24247.96=2.908×105N?mm3) 由表10-7选齿宽系数φd=0.5。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa12。
5)由图10-21d按齿⾯硬度查得⼩齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;齿条的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。
6)由式10-13计算应⼒循环次数。
N1=60n1jL h=60×7.96×1×(2×0.08×200×4)=6.113×1047)由图10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=1.7。
8)计算接触疲劳许⽤应⼒。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得[σH]1=K HN1σHlim1S=1.7×600MPa=1020MPa(2)计算1)试算⼩齿轮分度圆直径d t1,代⼊[σH]1。
d 1t ≥2.32√K t T 1φd u +1u (Z E [σH ])23=2.32√1.3×2.908×1050.5∞+1∞ (189.81020)23=68.89mm2)计算圆周速度v 。
齿轮齿条计算表格
Racks Calculation
1. 输入参数:
N
N
3. 齿轮扭矩需求
T= F0 *dp/(2000*η) = 3414.96 结论
Nm
110/70
4. 电机转速及扭矩需求
a,电机转速需求
Sin= 1000*v*i/(dp*π) = 921.89
r/min
b,电机扭矩需求 Tin= T/i
= 62.09
c,电机功率需求 Pin= Sin*Tin/9550 = 5.99
参数
机 床 参 数 齿 轮 箱 参 数 系 数 需 求 参 数 水平移动重物质量(M)/Kg 进给方向最大切屑力(F')/N 线速度(v)/m/min 加速度(a)m/sec2 摩擦系数(μ) 安全系数(c) 输出齿轮模数M 输出齿轮齿数Z 输出齿轮形式(直齿=0; 斜齿=1) 齿轮节圆直径(dp)/mm 齿轮箱减速比(i) 驱动轴数量(n) 多轴驱动分配系数(j) 齿轮齿条啮合系数(η) 最大驱动力(N) 输出齿轮扭矩需求(Nm) 电机转速需求(r/min) 电机扭矩需求(Nm) 电机功率需求(Kw)
数值
30,000 0 6 0.6 0.1 1.2 6 19 0 114 55 1 1 0.95 56,916.00 3414.96 921.89 62.09 5.99
备注
2. 齿条驱动力需求
a. 最大需求驱动力 F= M (g*u+a)*c+F' = 56,916.00 b. 单轴驱动力需求 F0= F/n/j = 56,916.00 结论
齿轮传动计算表格
验证结果 验证结果
1.25 1.25 1.25
齿轮1 齿数Z1 模数M 面宽L 压力角∠°
齿轮2
mn mt Pn pt Z h ha hp d da df S β Pz a
40 1.25 17 20
Z2
40 1.25
1.324546807
1.324546807
20 19.3142 52.98187 0.943719
52.98187228 52.98187228
齿条配合 模数 m
公式 M t=π *m s=1.5708*m c=0.25*m h1=m h2=1.25*m hg=2m
计算结果
3.5
3.5 10.9956 4.4478 0.875 3.5 4.375 7 齿条宽度 齿距高度
周节/齿距 t 齿厚 径向间隙 齿顶高 齿根高 s c h1 h2
40
40
40
螺旋角度∠° 19.3142 分度圆直径d52.981872
cosβ
0.943719 3.1415927
π
52.98187228
β
配齿条行程/转数(1圈) 166.4474605
MN=MT*cos
1.25
tan
1.059637
(d1+d2)/2
(Z1+Z2)*Mt/2
a=(d1+d2)/2=(Z1+Z2)*Mt/2=(Z1+Z2)*Mn/2*cosβ
30
26.5
齿工作高 hg
齿全高
h
h=2.25*m
7.875
Z1 m π 齿距 齿数 模数 分度圆 P Z m d
93 8 3.1415927
Z2
齿轮齿条传动设计计算
1. 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1) 选用直齿圆柱齿轮齿条传动。
2) 速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3) 材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS ,齿条材料为45钢(调质)硬度为240HBS 。
4) 选小齿轮齿数1Z =24,大齿轮齿数2Z =∞。
2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行计算,即[]3211132.2d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅≥H E d t t Z u u T K σϕ (1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数t K =。
2) 计算小齿轮传递的转矩。
(预设齿轮模数m=2mm,直径d=65mm )mm N n P T ⋅⨯=⨯⨯=⨯=55115110908.296.72424.0105.95105.953) 由表10-7选齿宽系数d ϕ=。
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数218.189MPa E =Z 。
5)由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa im H 6001l =σ;齿条的接触疲劳强度极限a 5002 lim MP H =σ。
6)由式10-13计算应力循环次数。
()4h 1110113.6420008.02196.760n 60⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==jL N7)由图10-19取接触疲劳寿命系数7.11=K HN 。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 []MPa MPa SK H HN H 10206007.11lim 11=⨯==σσ (2) 计算1) 试算小齿轮分度圆直径1d t ,代入[]1H σ。
[]mm 89.6810208.18915.010908.23.132.2132.2d 3253211=⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+∞⋅⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅≥H E d t t Z u u T K σϕ2) 计算圆周速度v 。
s m n d t /026.010006096.789.68100060v 11=⨯⨯⨯=⨯=ππ3)计算齿宽b 。
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Nm
110/70
r/min
备注
b,电机扭矩需求 Tin= T/i
= 62.09
c,电机功率需求 Pin= Sin*Tin/9550
= 5.99
请较检电机参数
J
J
W
(
L 2
)
2
Nm
Kw
*请对照电机功 率扭矩曲线图 选择电机,参 考电机功率。
Racks Calculation
1. 输入参数:
参数
数值
水平移动重物质量(M)/Kg 30,000
机 进给方向最大切屑力(F')/N
0
床 线速度(v)/m/min
6
参 加速度(a)m/sec2
0.6
数 摩擦系数(μ)
0.1
安全系数(c)
1.2
齿 输出齿轮模数M
ห้องสมุดไป่ตู้
6
轮 输出齿轮齿数Z
19
箱 输出齿轮形式(直齿=0; 斜齿=1) 0
参 齿轮节圆直径(dp)/mm
114
数 齿轮箱减速比(i)
55
系 数
驱动轴数量(n) 多轴驱动分配系数(j)
1 1
齿轮齿条啮合系数(η)
0.95
需 求 参 数
最大驱动力(N) 输出齿轮扭矩需求(Nm) 电机转速需求(r/min) 电机扭矩需求(Nm)
电机功率需求(Kw)
56,916.00 3414.96 921.89 62.09 5.99
2. 齿条驱动力需求
a. 最大需求驱动力
F= M (g*u+a)*c+F'
= 56,916.00
N
b. 单轴驱动力需求
F0= F/n/j
= 56,916.00
N
结论
3. 齿轮扭矩需求
T= F0 *dp/(2000*η) = 3414.96
结论
4. 电机转速及扭矩需求
a,电机转速需求
Sin= 1000*v*i/(dp*π) = 921.89