课程设计齿轮传动设计

3.2高速级齿轮传动的设计

3.2.1传动齿轮的设计要求

1)齿轮材料：软齿面齿轮传动

小齿轮：45号钢，调质处理，齿面硬度为240HBS；

大齿轮：45号钢，正火处理，齿面硬度为200HBS。

2)轴向力指向轴的非伸出端；

3)每年300日，每班8小时，两班制

4)齿宽系数；

5)螺旋角；

6)中心距取整，分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。

3.2.2选择齿轮类型，精度等级及齿数

1)参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度

2)取小齿轮齿数为，齿数比，即大齿轮齿数

,取；

3)选择斜齿圆柱齿轮，取压力角°；

4)初选螺旋角.

3.2.3按齿面接触疲劳强度设计

1.计算小齿轮的分度圆直径，即

≥

1)确定公式中的各参数值

a)试选载荷系数=1.3

b)计算小齿轮传递的转矩

=9.55*•=9.55**4.496/1450(N•mm)=2.96*N•mm

c)取齿宽系数=1.0

d)由图10.20查得区域系数=2.433；

e)由表10.5查得材料的弹性影响系数=189.8

f)计算接触疲劳强度用重合度系数

=arctan(tan/tan)=arctan(tan20/tan14)=20.562°

=arccos

=arccos[24*cos20.562/(24+2*1*cos14)]=29.974

=arccos

= 22.963

=

=[24*(tan29.974-tan22.963)+115*(tan22.963-tan20.562)]/2

=1.474

==1*24*tan14/=1.905

=

g)螺旋角系数===0.985

h)计算接触疲劳许用应力

由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为

=500MPa，=375MPa 应力循环次数分别为

=60=60*1450*1*(2*8*300*8)=3.341*

==

由图10.23查得接触疲劳寿命系数

取失效概率为1%，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应

力分别为

取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即

a

2)试算小齿轮分度圆直径

2.调整小齿轮分度圆直径

1)计算实际载荷前的数据准备

i.计算圆周速度v

ii.齿宽

2)计算实际载荷系数

i.由表10.2查得使用系数

ii.根据v=3.28m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数

iii.齿轮的圆周力

查表10.3得齿间载荷分配系数

iv.由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，

则载荷系数为

3)按实际载荷算得的分度圆直径为

即相应的齿轮模数

3.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计

1.试算齿轮模数，即

1)确定公式中各参数值

a)试选载荷系数

b)计算弯曲疲劳强度的重合度系数

c)弯曲疲劳强度的螺旋角系数

d)计算

小齿轮和大齿轮的当量齿数

查图10.17得齿形系数

由图10.18查得应力修正系数

由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为

由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数

取弯曲疲劳安全系数s=1.4，即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别

为

取较大值即

2)试算齿轮模数

2.调整齿轮模数

1)计算实际载荷前的数据准备

i.计算圆周速度v

ii.齿宽

iii.计算齿高h及宽高比

2)计算实际载荷系数

i.根据v=2.36 m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数

ii.由

查表10.3得齿间载荷系数

iii.由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，结合，查图10.13得

iv.实际载荷系数

3)按实际载荷系数算得的齿轮模数

4)对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳

强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中取整，为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径，计算小齿轮的齿数，即

取，则大齿轮齿数，取，互为质数

3.2.5几何尺寸计算

1.计算中心距

2.按圆整后的中心距修正螺旋角

3.计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径

4.计算齿轮宽度

取

3.2.6主要设计结论

小齿轮齿数螺旋角,变位系数,中心距,齿宽

。小齿轮选用45号钢(调质)，大齿轮采用45号钢(正火)。

03.3低速级齿轮传动设计

3.3.1传动齿轮的设计要求

1)齿轮材料：软齿面齿轮传动

小齿轮：45号钢，调质处理；大齿轮：45号钢，正火处理

2)轴向力指向轴的非伸出端；

3)每年300日，每班8小时，两班制

4)齿宽系数Φ=0.8～1.0；

5)螺旋角β=8°～20°；

6)中心距取整，分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。

3.3.2选择齿轮类型，精度等级及齿数

1)参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度

2)取小齿轮齿数为，齿数比，即大齿轮齿数

,取；

3)选择斜齿圆柱齿轮，取压力角°；

4)初选螺旋角