传动零件的设计计算

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五、传动零件的设计计算

1．设计高速级齿轮

1）选精度等级、材料及齿数

(1)确定齿轮类型：两齿轮均取为渐开线标准直齿圆柱齿轮（或斜齿，如果选择斜齿，计算步骤参考书上例题10-2）。

(2)材料选择：小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为200HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

(3)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。

(4)选小齿轮齿数（一般初选20-25）Z 1＝？，大齿轮齿数Z 2＝i 高×Z 1＝？×？=？，圆整取Z 2=？。

2）按齿面接触疲劳强度设计

由设计计算公式10－9a 进行试算，即

确定公式各计算数值(公式中u=i 高)

(1)试选载荷系数3.1=t K

(2)小齿轮传递的转矩T 1

T 1=T Ⅰ出=？(N ·mm)（注：见“四、传动装置的运动和动力参数的计算”）

(3)由表10－7选取齿宽系数1=d φ

(4)由表10—6查得材料的弹性影响系数：Z E =189.8

(5)由图10—21d 查得

小齿轮的接触疲劳强度极限

由图10—21c 查得

大齿轮的接触疲劳强度极

(6)由式10-13计算应力循环次数

(7)由图10－19曲线1查得接触疲劳强度寿命系数

(8)计算接触疲劳强度许用应力

取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式10－12得

(9)试算小齿轮分度圆直径t d 1，代入][H σ中的较小值

(10)计算圆周速度V

(11)计算齿宽b

(12)计算齿宽与齿高之比b/h

模数

齿高

(13)计算载荷系数K

根据v=m/s ，7级精度，由图10－8查得动载荷系数Kv=

假设mm N b F K t A /100/<，由表10－3查得

由表10－2查得使用系数K A =

由表10－4查得

由图10－13查得

故载荷系数

(14)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10－10a 得

(15)计算模数ｍ

2）按齿根弯曲强度设计

由式10－5得弯曲强度的设计公式为

确定公式内的计算数值

(1)由图10－20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

大齿轮的弯曲疲劳强度极限

(2)由图10－18查得弯曲疲劳寿命系数

(3)计算弯曲疲劳许用应力

取失效概率为1%，安全系数为S=1.4，由式10－12得

(4)计算载荷系数

(5)查取齿形系数

由表10－5查得

?1=Fa Y ，?2=αF Y

(6)取应力校正系数

由表10－5查得

(7)计算大小齿轮的]

[F Sa Fa Y Y σ，并比较 (8)设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取由弯曲强度算得的模数m=？，并就近圆整为标准值m ＝？mm 。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=mm 来计算应有的齿数。于是有Z 1=d 1/m=，取Z 1=

大齿轮齿数？？？高=⨯==12Z i Z 取？=2Z

3）几何尺寸计算

(1)计算分度圆直径

(2)计算齿根圆直径

(3)计算中心距

(4)计算齿宽

取mm B ?1= mm B ?2=

4）验算

合适

2．设计低速级齿轮