斜齿圆柱齿轮减速器输出轴轴系部件设计说明书
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.3,齿宽系数φd=0.8
输入轴的转矩为
T₁=9.55 10^6 =9.55 10^6 =1.194 10^4（N·mm）
查表2.2 η齿=0.99 η滚=0.995
输出端的功率P₂=ηP₁=η齿η滚P₁=0.99 0.995 4.5=4.433kW
输出轴的转矩为
[σF1]=476（MPa)
[σF2]=476（MPa)
[σH1]=1364（MPa)
[σH2]=1364（MPa)
T₁=1.194 10^5（N·mm）
P₂=4.433kW
T₂==4.433 10^5（N·mm）
u=i=3.6
z1=20
z2=72
zv1=22.2
zv2=79.8
=3
a=144mm
=
取Sf=1.25；取SH=1.1；取ZH=2.5，ZE=189.8。由表13-5，取SH=1.1，SF=1.25,则有
[σF1]=[F2 ]=0.7×σFlim/SF =0.7×850/1.25=476Mpa(因双向传动，轮齿的弯曲疲劳极限值应乘以0.7）
[σH1]=[σH2 ]=σHlim/S_H =1500/1.1=1364Mpa
所以安全
（4）齿轮的圆周速度v=(πd1n1)/(60×1000)
=(π×62.61×360)/60000=1.18<4
对照表13-2可知道选九级制造精度是合适的
1.2计算作用在齿轮上的力
1.2.1 在国家标准中规定，分度圆上的压力角为标准值， =
圆周力 Ft= = =2312.5(N)
径向力 Fr= = =841.68（N）
=62.61mm
=225.39mm
b2=55mm
b1=60mm
σH=630.07(MPa)
v =1.18（m/s）
Ft=2312.5(N)
Fr=841.68（N）
Fn=2460.91（N）
d=42.6（mm）
设计计算与说明
结果
1.1齿轮传动主要参数的设计计算
分析 因使用条件为一般减速器齿轮，故采用软齿面的组合，其设计准则为：先按齿面接触强度进行设计，再按齿轮弯曲强度进行校核。
1.1.1选择材料及确定许用应力
小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC，
σHlim1=1500Mpa，σFlim1=850Mpa；大齿轮用20Cr渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC，σHlim2=1500Mpa，σFlim2=来自百度文库50Mpa。
法向力 Fn= = =2460.91（N）
1.3按扭转强度估算轴的直径
1.3.1 对于只传递转矩的圆截面轴，其扭转强度条件为
τT= = （MPa）
对于既传递转矩又承受弯矩的转轴，可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切力 适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入上式，并改写为设计公式
因(YFa1×YSa1)/[σF1] =2.72×1.57/476=0.00897>
(YFa2×YSa2)/[σF2] =2.22×1.77/476=0.00825
故应对小齿轮进行弯曲强度计算
法面模数
由表8-2取 =3mm
中心距=
取a=144mm
确定螺旋角
小齿轮分度圆直径
大齿轮分度圆直径
齿宽
取
（3）验算齿面接触强度
d = (mm)
(C:为与轴的材料和承载情况有关的常数）
查表16-3得 C=110
所以 = = = =38.7（mm）
考虑轴上开有两个键槽，故将轴的直径增大10%，则
d=38.7 =42.6（mm）
此段轴的直径和长度应该与联轴器相符，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其直径为45mm，与轴配合部分长度为84mm,
T2=9.55×10^6 P2/n2=9.55×10^6×4.433/100
=4.234×10^5（N·mm）
u=i= =
齿数选 z1=20，z2=iz1=3.6×20=72
齿形系数 zv1=20/cos^3 15°=22.2
zv2=72/cos^3 15°=79.8
查表可知 YFa1=2.72,YFa2=2.22;YSa1=1.57,YSa2=1.77
输入轴的转矩为
T₁=9.55 10^6 =9.55 10^6 =1.194 10^4（N·mm）
查表2.2 η齿=0.99 η滚=0.995
输出端的功率P₂=ηP₁=η齿η滚P₁=0.99 0.995 4.5=4.433kW
输出轴的转矩为
[σF1]=476（MPa)
[σF2]=476（MPa)
[σH1]=1364（MPa)
[σH2]=1364（MPa)
T₁=1.194 10^5（N·mm）
P₂=4.433kW
T₂==4.433 10^5（N·mm）
u=i=3.6
z1=20
z2=72
zv1=22.2
zv2=79.8
=3
a=144mm
=
取Sf=1.25；取SH=1.1；取ZH=2.5，ZE=189.8。由表13-5，取SH=1.1，SF=1.25,则有
[σF1]=[F2 ]=0.7×σFlim/SF =0.7×850/1.25=476Mpa(因双向传动，轮齿的弯曲疲劳极限值应乘以0.7）
[σH1]=[σH2 ]=σHlim/S_H =1500/1.1=1364Mpa
所以安全
（4）齿轮的圆周速度v=(πd1n1)/(60×1000)
=(π×62.61×360)/60000=1.18<4
对照表13-2可知道选九级制造精度是合适的
1.2计算作用在齿轮上的力
1.2.1 在国家标准中规定，分度圆上的压力角为标准值， =
圆周力 Ft= = =2312.5(N)
径向力 Fr= = =841.68（N）
=62.61mm
=225.39mm
b2=55mm
b1=60mm
σH=630.07(MPa)
v =1.18（m/s）
Ft=2312.5(N)
Fr=841.68（N）
Fn=2460.91（N）
d=42.6（mm）
设计计算与说明
结果
1.1齿轮传动主要参数的设计计算
分析 因使用条件为一般减速器齿轮，故采用软齿面的组合，其设计准则为：先按齿面接触强度进行设计，再按齿轮弯曲强度进行校核。
1.1.1选择材料及确定许用应力
小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC，
σHlim1=1500Mpa，σFlim1=850Mpa；大齿轮用20Cr渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC，σHlim2=1500Mpa，σFlim2=来自百度文库50Mpa。
法向力 Fn= = =2460.91（N）
1.3按扭转强度估算轴的直径
1.3.1 对于只传递转矩的圆截面轴，其扭转强度条件为
τT= = （MPa）
对于既传递转矩又承受弯矩的转轴，可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切力 适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入上式，并改写为设计公式
因(YFa1×YSa1)/[σF1] =2.72×1.57/476=0.00897>
(YFa2×YSa2)/[σF2] =2.22×1.77/476=0.00825
故应对小齿轮进行弯曲强度计算
法面模数
由表8-2取 =3mm
中心距=
取a=144mm
确定螺旋角
小齿轮分度圆直径
大齿轮分度圆直径
齿宽
取
（3）验算齿面接触强度
d = (mm)
(C:为与轴的材料和承载情况有关的常数）
查表16-3得 C=110
所以 = = = =38.7（mm）
考虑轴上开有两个键槽，故将轴的直径增大10%，则
d=38.7 =42.6（mm）
此段轴的直径和长度应该与联轴器相符，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其直径为45mm，与轴配合部分长度为84mm,
T2=9.55×10^6 P2/n2=9.55×10^6×4.433/100
=4.234×10^5（N·mm）
u=i= =
齿数选 z1=20，z2=iz1=3.6×20=72
齿形系数 zv1=20/cos^3 15°=22.2
zv2=72/cos^3 15°=79.8
查表可知 YFa1=2.72,YFa2=2.22;YSa1=1.57,YSa2=1.77