机械设计课程设计 一级圆柱斜齿轮设计(只读)

查KHN1、KHN2、取失效概率、安全系数S [σ H]1=(KHN1*σ Hlim1)/S [σ H]2=(KHN2*σ Hlim2)/S [σ H]=[σ H]min d1t=(2KHT*T1/Φ d*(i齿+1)/i齿*(ZH*ZE*Zε *Zβ /[σ H])2)1/3 v=(π *d1t*n1)/60/1000 b=Φ d*d1t 根据工作载荷、动力来源等取KA值、Kv值 Ft1=2*T1/d1t KA*Ft1/b
齿根弯曲疲劳强度
β b=arctan(tanβ cosα t) ε α v=ε α /cos β b Yε =0.25+0.75/ε α v Yβ =1-ε β *β /120 Zv1=Z1/cos3β Zv2=Z2/cos3β 查取YFa1、YFa2、Ysa1、Ysa2、KFβ 值 h=(2h*an+Cn*)mn b/h KF=KA*Kv*KFα *KFβ σ F1=2*KF*T1*YFa1*Ysa1*Yε *Yβ *cos2β /(Φ d*mn3*Z12) σ F2=2*KF*T1*YFa2*Ysa2*Yε *Yβ *cos2β /(Φ d*mn3*Z12)
齿 轮 计 算
查KHα 、kHα 、KHβ KH=KA*Kv*KHα *KHβ 取KHt值 d1=dt1(KH/KHt)^(1/3) mn=d1*cosβ /Z1
按齿根弯曲疲劳强度计算
β b=arctan(tanβ cosα t) ε α v=ε α /cos2β b Yε =0.25+0.75/ε α v Yβ =1-ε β *β /120 Zv1=Z1/cos β Zv2=Z2/cos3β 查取YFa1、YFa2、σ
带基准长度(mm) 1550.00000000
小齿轮齿面硬度 280HBS 大齿轮齿数Z2 83.00000000 * 取han 值 1.00000000 ZH（图10-20） 2.43300000 α t(°) 20.56170535 α at1(°) 29.67459839 α at2(°) 23.80797694
名称
Pw=Fw*Vw/1000η η =η
带
参考公式
联轴器η 带η 联轴器η 轴承η n级齿轮η 轴承η 联轴器
Pd=Pw/η n=60/2π *2Vw/d i总=n0/n n0
电 机 部 分 计 算
n1=n0/i带 n2=n1/i齿 n3=n2 P0=Pdη
联轴器 带η 联轴器
P1=P0*η P2=P1η P3=P2η
取ZH、ZE值
α t=arctan(tanα n/cosβ )
齿 轮 计 算
α at1=arccos(Z1cosα t/(Z1+2*h*an*cosβ )) α at2=arccos(Z2cosα t/(Z2+2*h*an*cosβ )) ε α =[Z1(tanα at1-tanα t)+Z2(tantα at2-tanα t)]/2π ε β =(Φ d*Z1*tanβ )/π Zε =((4-ε α )/3*(1-ε β )+ε β /ε α )1/2 Zβ =(cosβ )1/2 b=Φ d*d1 v=π *d1*n1/60/1000 F1=2*T/d1 KA*F1/b 取KHα 、KFα 、KHβ 值 KH=KA*Kv*KHα *KHβ σ H=(2*KH*T1/Φ d/d13*(i+1)/i)1/2*ZH*ZE*Zε Zβ
带轮基准直径dd1(mm) 100.00000000
大齿轮材料 45钢 法向压力角α n（°） 20.00000000 取Cn*值 0.25000000 ZE 189.80000000
σ
Hlim2（MPa）(图10-25d)
550.00000000 闰年数 2.00000000 单齿面单周啮合次数j 1.00000000
1.05000000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.01000000
Kv(图10-8) 1.05000000
所得值＜100？ 是 KFα (表10-3) 1.40000000
KHβ (表10-4) 1.30940000
mn(mm) 1.90111762
β b(rad) 0.22933730 ε α v 1.73770406 Yε 0.68160399 Yβ 0.76852293 Zv1 27.36702905 Zv2 90.85853644 YFa1(图10-17) 2.61000000 [σ F]1（MPa） 303.57142857 [σ F]2（MPa） 238.85714286 das Resultat 0.01384221 das Resultat 0.01656178 β b(°) 13.14005910
2
设计结论
总设计误差
计算部分(请填写橙色部分,黄色部分为结果,绿色为结果判断
Fw(N) 1600.00000000 η 联轴器 0.99000000 Pd(kw) 3.56447011 d(mm) 300.00000000 n0(r/min) 960.00000000 n0(r/min) 960.00000000 n1(r/min) 384.00000000 n2(r/min) 116.36363636 n3(r/min) 116.36363636 P0(kw) 3.52882541 P1(kw) 3.35379567 P2(kw) 3.22098536 P3(kw) 3.12500000 T0(Nm) 35.10446114 T1(Nm) 83.40819967 T2(Nm) 264.34727537 T3(Nm) 256.46972656 工时（h） 12.00000000 KA(表8-8) 1.10000000 v(m/s) 5.02654825 dd2（mm） 250.00000000 0.7(dd1+dd2) 245.00000000 Ld0(mm) Vw(m/s) 1.80000000 η 带 0.96000000 η 带 0.96000000 η 联轴器 0.99000000
归纳
齿轮材料选择 齿轮参数选择及初定
按齿面接触疲劳强度设计
取Φ d、ZH、ZE值 α t=arctan(tanα n/cosβ ) α at1=arccos(Z1cosα t/(Z1+2han*cosβ )) α at1=arccos(Z2cosα t/(Z2+2han*cosβ )) ε
α
=[Z1(tanα t1-tanα t)+Z2(tantα 2-tanα t)]/2π
n(r/min) 114.59155903 i总 8.37758041
取i带i齿
n0(r/min) 载荷 960.00000000 空载启动 带型（表8-11） Pca(kw) 3.92091713 A型V带 检验是否在此范围（5,30） 是
2(dd1+dd2) 700.00000000 Ld(mm)(表8-2)
a0（mm）取值 472.50000000 KL（表8-2）
1506.68347628 a(mm) 494.15826186 amin(mm) 470.90826186 amax(mm) 540.65826186 α 1（°） 162.60678681 dd1（mm） 100.00000000 Pr(kw) 1.00087384 Z 3.91749385 F0(N) 160.34353584 Fp(N) 1268.00032915
带
Ld0≈2a0+π /2*(dd1+dd2)+(((dd2-dd1)^2)/4a0)
带 轮 计 算
a≈a0+(Ld-Ld0)/2 amin=a-0.015Ld amax=a+0.003Ld α 1=180-(dd2-dd1)*57.3/a 查P0、Δ P0、Kα Pr=(P0+Δ P0)Kα KL Z=Pca/Pr F0=500*(2.5-Kα )Pca/(Kα *Z*v)+qv2 Fp=2ZF0sin(α 1/2)
Flim1、σ Flim2、Ysa1、Ysa2、KFN1、KFN2、SF、KFt 3
[σ F]1=KFN1*σ Flim1/S [σ F]2=KFN2*σ Flim2/S
齿 轮 计 算
YFa1*Ysa1/[σ F]1 YFa2*Ysa2/[σ F]2
齿 轮 计 算
YFa*Ysa/[σ F]=max mnt≧(2KFt*T1*Yε *Yβ *cos2β /Φ d/Z12*YFa*Ysa/[σ F])1/3 d1=mnt*Z1/cosβ v=π *d1*n1/60/1000 b=Φ d*d1 h=(2h an+Cn )mnt b/h 取Kv值 Ft1=2T1/d1 KA*Ft1/b 取KHα 、KFα 、KHβ 、KFβ 值 KF=KA*Kv*KFα *KFβ mn=mnt*(KF/KFt)
每天工作时间（h） 16.00000000 N1 1346273280.00000000
KHN2（图10-23）
失效概率
0.94000000 [σ H]1（MPa） 564.00000000 [σ H]2（MPa） 577.50000000 [σ H]（MPa） 564.00000000 d1t(mm) 42.97634099 v(m/s) 0.86409061 b(mm) 42.97634099 KA（表10-2） 1.00000000 Ft1(N) 3881.58683334 das Resultat 90.31915570 KHα （表10-3） 1.40000000 KH 1.92481800 KHt 1.30000000 d1(mm) 48.98294318
YFa2（图10-17） 2.21000000
σ Flim1（图10-24c） 500.00000000
das Resultat 0.01656178 mnt(mm) 1.41514882 d1(mm) 36.46179142 v(m/s) 0.73310781 b(mm) 36.46179142 h(mm) 3.18408483 das Resultat 11.45126255 Kv 1.03000000 Ft1(N) 4575.10157461 das Resultat 125.47659883 KHα 1.20000000 KF 1.58208000 mn(mm) 1.51088175 标准化mn（mm） 2.00000000 Z1 23.76397022 Z2 82.50000000
1550.00000000
0.98000000
所得值＞120°？ 是 n0(r/min) 960.00000000
P0(kw)（表8-4） 0.95760000
Z取整 4.00000000
q(kg/m)(表8-3） 0.10500000
带型 A型V带
小齿轮材料 40Cr 小齿轮齿数Z1 25.00000000 取KHt值 1.30000000 Φ d（表10-7） 1.00000000 α t(rad) 0.35886946 α at1(rad) 0.51791945 α at2(rad) 0.41552759 ε α 1.64789962 ε β 1.98408921 Zε 0.65761090 Zβ 0.98503590 σ Hlim1（MPa）(图10-25d) 600.00000000 总年数 10.00000000 齿轮转速n1（r/min） 384.00000000 N2 405504000.00000000 KHN1（图10-23）
1/3 * *
齿 轮 计 算
取mn Z1=d1(接触疲劳)*cosβ /mn Z2=i齿*Z1
几何参数
a=(Z1+Z2)*mn/2/cosβ 取a值 β =arccos((Z1+Z2)*mn/2/a) d1=Z1*mn/cosβ d2=Z2*mn/cosβ b=Φ d*d1 取b1、b2值
圆整中心距后的强度校核 齿面接触疲劳强度
轴承η n级齿轮 轴承η 联轴器
T0=9550*P0/n0 T1=9550*P1/n1 T2=9550*P2/n2 T3=9550*P3/n3 取KA值 Pca=KAPd v=(π dd1n0)/(60*1000) dd2=i带dd1 0.7(dd1+dd2)≦a0≦2(dd1+dd2) Ld0≈2a0+π /2*(dd1+dd2)+(((dd2-dd1)^2)/4a0)
ε β =(Φ d*Z1*tanβ )/π Zε =((4-ε α )/3*(1-ε β )+ε β /ε α )1/2 Zβ =(cosβ )1/2 查σ
Hlin1σ Hlim2
Lh=(Jahre*365+Schaltjahre)*Arbeitzeit N1=60*n1*j*Lh N2=N1/i齿 查KHN1、KHN2、取失效概率、安全系数S