减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算

减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算

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减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算

一、高速级齿轮

１、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

(1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。

（２)运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 (3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为４０Cr （调质),硬度为28０HB Ｓ；大齿轮材料为４５钢(调质)，硬度为240H ＢS ，二者材料硬度差为40HBS 。

(4)选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =⨯=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β

=

2、按齿面接触强度设计,按计算式试算即[]3

2

1121t H E

t d H k T Z Z u d u αεσ⎛⎫

±≥

⎪ ⎪Φ⎝⎭

（１)确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =，由图

10-2６10.740αε=,20.820αε=则有

12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩

187.542T N m

=

③查图10-3０可选取区域系数 2.433H Z = 查表１０-7可选取齿宽系数

1d Φ=

④查表1０-6可得材料的弹性影响系数12

189.8E Z MP =。

⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限

lim1600H a MP σ=,大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数

()811606057612830058.29410h N n jL ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯

8

828.29410 1.95104.243

N ⨯==⨯

⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =,2 1.12HN k =。 ⑧计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1%,安全系数1S =,按计算式（10-１2）得

[]1lim1

1 1.02600612HN H H a k MP S

σσ=

=⨯= []2lim2

2 1.12550616HN H H a

k MP S

σσ=

=⨯=

(2)计算相关数值

①试算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得

3

2

12 1.687.5421000 5.24 2.433189.850.071 1.560 4.24614t d mm ⨯⨯⨯⨯⎛⎫

≥

⨯⨯= ⎪⨯⎝⎭

②计算圆周速度

11

50.07576

1.509601000

601000

t d n v m s ππ⨯⨯=

=

=⨯⨯

③计算齿宽b 及模数nt m

1150.0750.07d t b d mm =Φ=⨯=

11cos 50.07cos14 2.42920

t nt d m mm Z β⨯=

== 2.25 2.25 2.429 5.466nt h m mm mm ==⨯=

50.079.165.466

b h == ④计算总相重合度βε

10.318tan 0.318120tan14 1.586d Z βεβ=Φ=⨯⨯⨯=

⑤计算载荷系数k

查表可得使用系数1A k =，根据 1.509v m s =，7级精度，查表１０-8可得动载系数 1.07V k =,由表10－4查得

H K β

的值与直齿轮的相同，为１.419

[][][]12

612616

6142

2

H H H a MP σσσ++=

=

=

1.350F k β=， 1.4H F k k αα==

故载荷系数1 1.07 1.4 1.419 2.126A V H H k k k k k αβ==⨯⨯⨯= ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,按计算式得

3

3

11 2.126

45.81455.0461.6

t

t

k

d d mm k ==⨯= ⑦计算模数n m

11cos 55.046cos14

2.67120

n d m mm Z β⨯=

== 3、按齿根弯曲强度设计,按计算式(10-17)试算即

[]

3

212

12cos Fa Sa

n F d kT Y Y Y m Z βαβσε≥

Φ (1)确定公式内的各计算数值 ①、计算载荷系数

1 1.07 1.4 1.35 2.022A V F F k k k k k αβ==⨯⨯⨯=

②根据纵向重合度 1.586βε=，查图10－28可得螺旋角影响系数

0.88Y β=。

③查图可选取区域系数 2.433H Z =，30.795αε=,40.875αε=则有

34' 1.67αααεεε=+=

④查表取应力校正系数1 1.569Sa Y =,2 1.783Sa Y =。

⑤查表取齿形系数1 2.724Fa Y =，2 2.194Fa Y =。（线性插值法)

⑥查图10-20C 可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE a MP σ=,大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FE a MP σ=。

⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数10.87FN k =，20.90FN k =。

⑧计算弯曲疲劳许用应力 ,取弯曲疲劳安全系数 1.4S =，按计算式(１0-22)计算得