斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)

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斜齿轮传动设计步骤

斜齿轮传动设计步骤

斜齿轮传动设计步骤已知:传递功率p ,转速1n 、2n (或传动比i ,齿数比u );齿轮的布置情况,载荷的变动情况,每天工作小时数,使用年限等。

设计:齿轮的材料,热处理,主要尺寸等步骤:1.选择齿轮材料:大小齿轮材料、热处理、硬度(查表7—5或7—8)、选择精度等级(一般6~9级),初选螺旋角()815β 。

根据设计要求,可以取软齿面,也可以取硬齿面。

软齿面是指:HBW1,HBW2≤350,或HBW1>350,HBW2<350注意:HBW1=HBW2+(30~50) (1为小齿轮、2为大齿轮)硬齿面是指:HRC 1可以等于HRC 2,也可以HRC 1>HRC 2,即HBW 1,HBW 2>350HBW选择小齿轮的齿数:Z 1=20~40(闭式传动) Z 1=17~20(开式传动) 2.确定许用应力1)许用接触应力的确定 式(7-24) []lim H bH HL HK S σσ=① 由表7-8 ,查lim 1H b σ 、lim 2H b σ,并取二者的小值计算[]H σ② 取安全系数 H S (课本:P145)③ 计算应力循环次数60nt H N =, n 是与[]H σ对应齿轮的转速。

④由图7-35 查循环基数 0H N⑤ 计算 HL K = 当H H0N >N 时,取1HL K =⑥ 计算[]H σ2) 许用弯曲应力 式(7-30) []lim F bF FC FL FK K S σσ=①由表7-9,查lim 1F b σ ,lim 2F b σ②取安全系数F S (课本:P148)③取K FC (课本:P148)④计算FL K 0F N =4×610。

一般FV N =H N (当一侧齿面一周啮合2次时,FV N =2H N )。

计算 当≤350HBW 时, FL K = ≥1但≤2 (课本:P148)当>350HBW 时, FL K = ≥1但≤1.6 ⑤计算[]1F σ 、[]2F σ3. 6111T =9.5510 P n ⨯ (单位:P 1:KW ;n 1:rpm ;T 1:Nmm 。

齿轮传动斜齿轮PPT课件

齿轮传动斜齿轮PPT课件

z cos3
!斜齿轮不产生根切的最小齿数是17么?
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图8-29
四、正确啮合条件和重叠系数 ㈠正确啮合条件
mn1 mn2
㈡重叠系数
n1 n2
L b tan b
pbt
pbt
b tan cost b tan
pt cost
pt
t
t为端面尺寸相同的直
齿轮重叠系数。
Fa Ft tan
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2T
Fn d cosn cos
六、优缺点
第八节 斜齿圆柱齿轮传动
⑴ 啮合性能好、传动平稳,噪音小。
⑵ 重合度大,承载能力高。
⑶ zmin< zvmin ,机构更紧凑。
⑷ 缺点是产生轴向力,且随β增大而增大,
一般取β=8°~15°。 采用人字齿轮,可使β=25°~40°。 常用于高速大功率传动中(如船用齿轮箱)。
图7-52
mt2 mx1 m
t2 x1
在主平面内,就相当于 齿条齿轮传动,主平面 内蜗杆的轴向齿距与蜗 轮的端面齿距应相等。
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三、主要参数和几何尺寸
第十二节 蜗杆传动
㈠主要参数(表7-12) :
1. 模数m和压力角:主平面内为标准值。
2. 蜗杆分度圆直径d1、直径系数 q=d1/m 3. 螺杆导程角
二、理论齿廓、背锥和当量齿数
㈠ 理论齿廓
1. 球面渐开线:一个圆平面在一圆锥上作纯滚动时, 平面上任一点的轨迹,到锥顶距离相等,形成一条球 面渐开线。AK弧:圆锥大端的球面渐开线
2. 齿廓曲面:发生圆平面上某一条半径上所有点的
空间轨迹,即以锥顶为中心而半径不同的球面上的球面渐开

斜齿轮设计(史上最详细地计算过程,有图有表有计算)

斜齿轮设计(史上最详细地计算过程,有图有表有计算)

例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。

1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim 及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:M≥476(u+1)√MM1φM M MM2M3 1)小齿轮传递扭矩T1:M1=9550×MM1=9549×95730=1243M.M2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σMM =σMMMMM MMMM查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σMM2=σMMMM2M MMMM2=7601.1MMM=691MMM6)将以上数据代入计算中心距公式:M≥476(3.11+1)√1.6×12430.4×6912×3.113=292.67MM取圆整为标准中心距M=300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:M1=2M cosβM M(M+1)=2×300×0.98843111=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=M M(M1+M2)2M =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:M1=M M M1cosβ=4×360.98667=145.946MMM2=M M M2cosβ=4×1120.98667=454.053MM12)确定齿宽:b=Фα×M=0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:M=MM1M160×1000=M×145.946×73060×100=5.58M/M根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据M M=M M M M M MM√M1MM1M+1MM M×M M×M MM×M MM1)分度圆上的圆周F1:M1=2M1M1=2×1243×103145.946=17034M2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.53)动载荷系数K V:M M=1+(M1M M M1M+M2)M1M100√M21+M2查表16.2-39得M1=23.9,M2=0.0087代入上式得M M=1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√3.1121+3.112=1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K Hβ,根据表16.2-40,装配时候检验调整:M MM=1.15+0.18×(M M 1)2+0.31×10−3×M=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:M M M M M=1.5×17034120=213 M /MM 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,M M =189.8√MMM8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数M MM:当量齿数:MM1=M1MMM3M=360.986673=37.5M M2=M2MMM3M=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度M av: M av=M aI+M aII ,查图16.2-10,分别得到M aI=0.83,M aII=0.91,M av: M av=M aI+M aII=0.83+0.91=1.74按φm =bm=1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得Mβ=1.55按M av= 1.74,Mβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Z Mβ=0.769)将以上数据代入公式计算接触应力M M=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11 × √1.5×1.23×1.27×1.1=649MMM10)计算安全系数S H根据表16.2-34,M M=M MMMMM MM M MMM M M M MM M寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109M2=M1M=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19,Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1 尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=M MMMM1M MM1M MMMM M M M M M=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=M MMMM2M MM2M MMMM M M M M M=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。

一级斜齿圆柱齿轮减速器过程及计算说明

一级斜齿圆柱齿轮减速器过程及计算说明

题目:设计一级斜齿圆柱齿轮减速器设计过程及计算说明•传动方案工作条件:双向运转,中等冲击,两班制工作,每天工作16个小时,使用年限3年,每年工作300天。

16×300×3=14400小时<2)原始数据:输入功率P入=7.5kw;输入转速n入=950 r/min;传动比i=4.04,允许偏差5%。

二、电动机选择(1> 电机所需的工作功率:P d=7.5KW(2> 确定电动机转速:n电动机转速950 r/min根据容量和转速,其技术参数及传动比的比较情况见下表1:(4> 确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比, 因此选定电动机型号为Y160L-6,额定功率为P ed =11KW,满载转速n电动=970r/min。

三、计算总传动比1、总传动比:i总=i传动=4.04四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速<r/min)n电动= 970 r/minn I=950 r/minn II=n I/ i齿轮=950/4.04=235.15r/min2、计算各轴的功率<KW)P I=7.5kwP II=P I×η2轴承×η2齿轮=7.5×0.992×0.972=6.916kw3、计算各轴扭矩<N·mm)T d = 9550×P d / n电动=9550×7.5×1000/950=75394.737 N·mmT I=9550×P I/n I=9550×7.5×1000/950=75394.737 N·mmT II=9550×P II/n II=9550×6.916×1000/235.15=280875.19 N·mm五.传动零件的设计计算---- 斜齿圆柱齿轮传动设计计算由项目实际可知,在闭式齿轮传动中,对于软尺面齿轮,按接触疲劳强度进行设计,弯曲疲劳强度校核。

斜齿轮公式计算公式表

斜齿轮公式计算公式表

斜齿轮公式计算公式表
斜齿轮是一种常见的机械传动元件,其公式计算可以涉及到多
个方面。

首先,我们可以从几何参数入手,斜齿轮的齿数、模数、
压力角等参数可以通过一定的公式计算得出。

其次,斜齿轮的传动
比和传动效率也是重要的计算指标,可以通过相关的公式进行计算。

另外,斜齿轮的强度和耐磨性等参数也需要通过相应的公式来计算。

最后,斜齿轮的啮合角、齿顶间隙、齿根间隙等几何参数也需要通
过公式计算来确定。

在实际应用中,斜齿轮的计算公式涉及到几何学、力学、材料
力学等多个学科的知识。

例如,斜齿轮的啮合角可以通过以下公式
计算,tan(啮合角)=(tan(压力角)-((cos(齿轮螺旋角)+cos(齿
轮螺旋角))tan(齿顶圆压力角)))/(1+sin(齿轮螺旋角)sin(齿
轮螺旋角))。

传动比可以通过齿数的比值来计算,传动效率可以通
过齿轮副的设计参数和工作条件来计算。

而斜齿轮的强度计算则需
要考虑齿面载荷、齿根载荷等因素,可以通过相关的公式进行计算。

总之,斜齿轮的公式计算涉及到多个方面的参数和指标,需要
综合运用几何学、力学、材料力学等知识来进行计算。

在实际应用
中,需要根据具体的设计要求和工作条件来选择合适的公式进行计算,以确保斜齿轮传动的可靠性和稳定性。

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)

12
相对齿根表面状况系数 根据齿面粗糙度
?? :查式 16.2-21 , ??????????
Ra1= R a2=1.6, ?? ?????????? 1 = ?? ?????????? 2 = 1 Yx: 查图 16.2-28 , Yx1 = Y x2 =1
弯曲强度计算的尺寸系数
将各参数代入公式计算安全系数
=
= 2.46
?? ?? 2 =
=
= 2.37
根据表 16.2-46 ,高可靠度 SFin =2,S H> SFmin, 故安全。
26) 斜齿轮主要几何参数 m n =4mm, β =9° 22 ′, Z1 =36, Z2 =112 4 × 36 = = 145.946 ???? ????????0.98667 ???? ?? 1 ???? ?? 2 = = 454.053 ???? ????????0.98667 4 ×112
=36,Z 2=112 实际传动比 i
=Z2/Z 1 =112/36=3.111
4
cos β =
?? ?? ?? 1 + ?? 2 2??
=
4× 36+112 2× 300
= 0.98667 , 所以 β =9° 22’
11)计算分度圆直径: ???? ?? 4 × 36 1 ?? = = = 145.946 ???? 1 0.98667 cos β ???? ?? 4 × 112 2 ?? = = 454.053 ???? 2 = 0.98667 cos β 12)确定齿宽: b= Ф α × ??=0.4 × 300=120mm 13)计算齿轮圆周速度: ??= = = 5.58 ??/ ?? 60 × 1000 60 × 100 根据齿轮圆周速度,参考表 16.2-73 ,选择齿轮精度等级为 ???? 1 ?? 1 ??× 145.946 ×730

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

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280HBS ;大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,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1t d ≥(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12189.8E 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 ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯8828.29410 1.95104.243N ⨯==⨯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[]1lim11 1.02600612HN H H a k MP Sσσ==⨯= []2lim22 1.12550616HN H H ak MP Sσσ==⨯=(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150.07t d mm ≥=②计算圆周速度1150.075761.509601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯③计算齿宽b 及模数nt m1150.0750.07d t b d mm =Φ=⨯=11cos 50.07cos14 2.42920t nt d m mm Z β⨯=== 2.25 2.25 2.429 5.466nt h m mm mm ==⨯=50.079.165.466b h == ④计算总相重合度βε10.318tan 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 1.4191.350F 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[][][]1261261661422H H H a MP σσσ++===1145.81455.046td d mm ==⨯= ⑦计算模数n m11cos 55.046cos142.67120n d m mm Z β⨯=== 3、按齿根弯曲强度设计,按计算式(10-17)试算即San m ≥(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=。

斜齿轮齿轮设计公式

斜齿轮齿轮设计公式

斜齿轮齿轮设计公式
斜齿轮是一种常见的传动元件,其齿轮的设计需要满足一系列的要求,包括传动比、传动效率、齿轮强度、齿形等方面。

因此,斜齿轮的设计需要考虑多个因素,并结合实际应用情况进行综合评估。

斜齿轮的设计公式主要包括以下几个方面:
1. 齿数计算公式
齿数是斜齿轮设计的基础参数之一,其计算公式如下:
z = (mπcosα)/(2sinβ)
其中,z为齿数,m为模数,α为压力角,β为斜齿角。

2. 齿距计算公式
齿距是指相邻两齿轮齿顶之间的距离,其计算公式如下:
p = πm/(2sinβ)
其中,p为齿距。

3. 齿宽计算公式
齿宽是指齿轮的轴向长度,其计算公式如下:
b = d*cosβ/(tanα+ tanβ)
其中,d为齿轮的分度圆直径。

4. 模数计算公式
模数是指齿轮的公称尺寸,其计算公式如下:
m = d/z
其中,d为齿轮的分度圆直径,z为齿数。

5. 压力角计算公式
压力角是指齿轮齿面上法线与轴线间的夹角,其计算公式如下:
tanα= (tanβ+ βcosβ)/(cosβ- βsinβ)
其中,β为斜齿角。

6. 斜齿角计算公式
斜齿角是指齿轮齿面上的切线与轴线间的夹角,其计算公式如下:
tanβ= (cotα- λ)/(1 - λcotα)
其中,λ为齿顶高与模数的比值。

以上是斜齿轮齿轮设计中常用的公式,通过这些公式可以对斜齿轮的设计进行计算和优化,从而得到满足要求的齿轮结构。

斜齿轮设计(详细计算过程有图有表全套)

斜齿轮设计(详细计算过程有图有表全套)

例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。

1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:a≥476(u+1)√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1:T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式:a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12)确定齿宽:b=Фα×a =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1)分度圆上的圆周F1:F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.53)动载荷系数K V:K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β,根据表16.2-40,装配时候检验调整:K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ:当量齿数:Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10,分别得到εaI=0.83,εaII=0.91,εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得εβ=1.55按εav= 1.74,εβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Zεβ=0.769)将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10)计算安全系数S H根据表16.2-34,S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。

斜齿轮传动设计示例

斜齿轮传动设计示例

例10—2 设计一用于带式输送机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。

已知减速器输入功率1P =15kW ,小齿轮转速1n =1500r /min ,齿数比u =2.5,已知带式输送机单向运转,原动机为电动机,减速器使用期限为10年(每年工作300天,单班制工作)。

解 设计计算步骤列于表如下。

斜齿轮传动的设计计算步骤4)弯曲疲劳强度极限1lim F σ、2lim F σ由图10—2查得1lim F σ=220MPa ,2lim F σ=150MPa1lim F σ=220MPa2lim F σ=150MPa5)弯曲应力循环次数1N 、2Nh jL n N 1160=6015001(830010)=⨯⨯⨯⨯⨯92.1610=⨯9821 2.1610/2.58.6410N N u ==⨯=⨯1N 91.410=⨯82 5.610N =⨯6)弯曲疲劳强度寿命系数1N Y 、2N Y由图10—4查得 1N Y =0.85、2N Y = 0.901N Y = 0.852N Y = 0.907)弯曲疲劳强度安全系数F S取弯曲疲劳强度最小安全系数 F S =1.5F S =1.58)计算许用弯曲应力由式(8—3) lim11122020.85[]249.31.5F ST N F FY Y S σσ⨯⨯===MPalim22215020.90[]1801.5F ST N F FY Y S σσ⨯⨯===MPa1[]249.3F σ= MPa 2[]180F σ= MPa9)校核弯曲疲劳强度1111214211.6cos 1.6 1.19.5510cos1415 2.59 1.617532441.93MPa ]F Fa Sa n F KT Y Y bm z βσσ='⨯⨯⨯⨯︒=⨯⨯⨯⨯=<[ 满足齿根弯曲疲劳强度要求1222214221.6cos 1.6 1.19.5510cos1415 2.26 1.767532440.00MPa ]F Fa Sa n F KT Y Y bm z βσσ='⨯⨯⨯⨯︒=⨯⨯⨯⨯=<[满足齿根弯曲疲劳强度要求5.齿轮的结构设计 (略)。

最详细的斜齿轮参数化画法

最详细的斜齿轮参数化画法

运行环境:CATIA P3 V5 R20 一齿轮参数与公式表格表1(在定义计算参数中舔加公式时,可以直接复制公式:注意单位一致)图1二、参数与公式的设置1、点击中的工具,选择“选项”,出现如下界面,操作如图选上蓝色圈内的选项,然后同样选上蓝色圈内的选项3、新建零件图1、点击“文件”——“新建”——“part”——命名为“参数齿轮”2、点击“开始”——“形状”——“创成式外形设计”——“参数齿轮”零件树如下:4、定义原始参数点击f(x),出现界面输入参数,首先确定参数的类型,与表1中的参数类型相同,如a=20deg表示角度,m=4mm表示长度,z=30表示整数,如图五、定义计算参数第一步确定参数类型,在此,全是长度,然后输入相关字母,如:ha 、hf ,然后点击“添加公式”,开始编辑公式在1中可以直接输入参数,也可以双击2中的参数这时零件树如下图,检查参数是否正确6、定义渐开线法则曲线渐开线x和y的规则公式:x= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t * PI*1rad) * t * PI ) y= rb * (sin (t * PI*1rad)-cos(t * PI*1rad) * t * PI ) 点击找出点击fog,出现在名称中输入x,确定同理,y的输入也一样的,输入完成后,在零件树上的关系式7、制作单个齿的轮廓1、点击选择“轴系”——确定2、在xy平面上任意创建5个点,点击代入x与y规则,令t=0 , 0.1 , 0.2 ,0.3 ,0.4 编辑H、V 点击“点1”再点击出现界面图中的“实数”是相应t 的值“点1”对应t=0,“点2”对应t=0.1,H 对应x 规则,V 对应y 规则,对V 进行同样的操作,其余4点的操作是一样的4、做一条样条线,包含上面所做的5个点5、向齿轮中心外插延伸点击得到说明:因为渐开线的终点在基圆上,基圆半径rb=r*cos(a)当z<42时,齿根圆小于基圆,齿根圆半径rf=rp-1.25*m 因此,由经念公式得外伸长度=2*m输入参数公式点击左边零件树上的再点击出现界面6、定义接触点 point contact方法和之前创建的“点1”到“点5”的方法是一样的变量参数t=a/180deg如下图7、在接触点上创建一个接触平面 plane contact点击8、定义一个中值平面 plane median(在下面做对称时用到)输入参数:步骤与本节第5步中红色部分一样,在零件树上的选择应为“plane median”添加的公式:360deg/4/z9、定义齿初始平面 plane start输入参数:步骤与本节第5步中红色部分相同在零件树上的选择应为“plane start”添加的公式为:-360deg/4/z10、画齿根圆circle roof(1)在plane start平面上定义点point start输入参数:步骤与本节第5步红色部分一样,在零件树上的选择应为“point start”,添加公式:V=0H= -rf(2)定义中心点point central(3)定义齿根圆circle roof点击11、导圆角,齿根圆与样条线之间的圆角点击要注意圆角的位置12、创建齿的另一边(对称于中值平面)点击出现13、画齿顶圆circle outer输入参数,步骤和本节第5步中红色部分一样,在零件树上的选择应为“circle outer”添加公式:ra14、修剪点击注意鼠标点击的位置到此,大部分工作已经完成了,不过还不能大意,因为在上面的过程中很可能出现问题,所以要认真的检查一遍。

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程-有图有表有计算)

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程-有图有表有计算)

例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。

1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:a≥476(u+1)√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1:T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式:a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12)确定齿宽:b=Фα×a =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1)分度圆上的圆周F1:F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.53)动载荷系数K V:K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β,根据表16.2-40,装配时候检验调整:K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ:当量齿数:Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav: εav=εaI+εaII ,查图16.2-10,分别得到εaI=0.83,εaII=0.91,εav: εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得εβ=1.55按εav= 1.74,εβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Zεβ=0.769)将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10)计算安全系数S H根据表16.2-34,S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。

机械设计第11章斜齿与圆锥齿轮传动

机械设计第11章斜齿与圆锥齿轮传动

2a
2 135
d1
mn z1
cos
2 27 cos15.642
mm 56.08mm 47
d2
mn z1
cos
2 1.3 mm 213.92mm cos15.642 47
b d d1 1.1 56.08mm 61.69mm
圆整取b2=65 mm,b1=70mm。
(3) 用式(8-43)校核
[
]F1
F2
F2
YFS 2 YFS1
51.37
3.95 4.1
M
Pa
49.49Mpa
[
]F
2
6. 确定齿轮的传动精度 齿轮的圆周速度
v d1n1 56.081450 4.25m / s
601000 601000
由表8-11综合评价,确定齿轮为8级精度。
8.12
1.
图8-49(a)所示为直齿圆锥齿轮传动的受力情况。设法向力
2. 实心式齿轮 图8-51 实心结构的齿轮
图8-52 齿轮轴
图8-53 腹板式齿轮
3.
当齿顶圆直径da≤500 mm时,为了减少质量和节约材料, 通常要用腹板式结构。应用最广泛的是锻造腹板式齿轮,对以 铸铁或铸钢为材料的不重要齿轮,则采用铸造腹板式齿轮。
4. 轮辐式齿轮
当齿轮直径较大,如da=400~1000 mm,多采用轮辐式的 铸造结构(如图8-54)。 轮辐剖面形状可以是椭圆形(轻载)、T字 形(中载)及工字形(重载)等,圆锥齿轮的轮辐剖面形状只用T字 形。
T1
9.55 106
P1 n1
9.55 106 7.5 1450
N
mm
4.94 104 N
mm

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)

斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)

例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。

1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:M≥476(u+1)√MM1φM M MM 2M3 1)小齿轮传递扭矩T1:M1=9550×MM1=9549×95730=1243M.M2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σMM =σMMMMM MMMM查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σMM2=σMMMM2M MMMM2=7601.1MMM=691MMM6)将以上数据代入计算中心距公式:M≥476(3.11+1)√1.6×12430.4×6912×3.113=292.67MM取圆整为标准中心距M =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:M1=2M cosβM M(M+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=M M(M1+M2)2M =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:M1=M M M1cosβ=4×360.98667=145.946MMM2=M M M2cosβ=4×1120.98667=454.053MM12)确定齿宽:b=Фα×M =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:M=MM1M160×1000=M×145.946×73060×100=5.58M/M根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据M M=M M M M M MM√M1MM1M+1MM M×M M×M MM×M MM1)分度圆上的圆周F1:M1=2M1M1=2×1243×103145.946=17034M2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.5 3)动载荷系数K V:M M=1+(M1M MM1M+M2)M1M100√M21+M2查表16.2-39得M1=23.9,M2=0.0087代入上式得M M=1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√3.1121+3.112=1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K Hβ,根据表16.2-40,装配时候检验调整:M MM=1.15+0.18×(MM1)2+0.31×10−3×M=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K Hα:查表16.2-42,得:M M M MM =1.5×17034120=213M/MM2,K Hα=1.16)节点区域系数Z H,查图16.2-15,Z H=2.477)弹性系数Z E,查表16.2-43,M M=189.8√MMM8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数M MM:当量齿数:MM1=M1MMM3M=360.986673=37.5M M2=M2MMM3M=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度M av: M av=M aI+M aII,查图16.2-10,分别得到M aI=0.83,M aII=0.91,M av: M av=M aI+M aII=0.83+0.91=1.74按φm =bm=1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得Mβ=1.55按M av= 1.74,Mβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Z Mβ=0.76 9)将以上数据代入公式计算接触应力M M=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MMM10)计算安全系数S H根据表16.2-34,M M=M MMMMM MM M MMM M M M MM M寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109M2=M1M=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=M MMMM1M MM1M MMMM M M M M M=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=M MMMM2M MM2M MMMM M M M M M=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。

斜齿轮计算

斜齿轮计算
b1 b(2 外啮合)b1 b(2 内啮合)
五、斜齿轮传动的重合度
斜齿轮传动的实际啮合区比直齿轮增大了
L B tg bb
斜齿轮传动的重合度较直齿轮传动增加了
b
---轴向/纵向重合度
b

L
pbt

B tg bb
pbt
B tg b cost B sin b / cos b B sin b
pt cos
r
端面重合度
r b


1
2
z1(tg at1 tgt) z2 (tg at2 tgt)
六、斜齿圆柱齿轮的当量齿数
1. 当量齿轮 是指与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮。
2. 当量齿数zv :指当量齿轮的齿数。
2.特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程,铁路、水运和 航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3.影响 (1)积极影响:促进了经济发展,改变了人们的出行方式, 一定程度上转变了人们的思想观念;加强了中国与世界各地的 联系,丰富了人们的生活。 (2)消极影响:有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。
C.通过互联网 D.乘坐火车赴各地了解
解析:本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信
息“20世纪初”“最快捷的方式”,因此应选B,火车速度 远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现, 互联网出现在20世纪90年代。 答案:B
4.下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是( ) A.信息传递快捷简便 B.改变着人们的思想观念 C.阻碍了人们的感情交流 D.影响着人们的社会生活 解析:新式通讯工具方便快捷,便于人们感情的沟通和交流。 答案:C

标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(一)轮齿的受力分析在斜齿轮(斜齿轮结构虚拟现实)传动中,作用于齿面上的法向载荷 Fn。

仍垂直于齿面。

如图<斜齿轮的轮齿受力分析>所示,Fn 位于法面Pabc内,与节圆柱的切面Pa'ae倾斜一法向啮合角αn。

力Fn可沿齿轮的周向、径向及轴向分解成三个相互垂直的分力。

图<斜齿轮受力分析>首先,将力Fn在法面内分解成沿径向的分力(径向力)Fr和在Pa'ae面内的分力,然后再将力F'在Pa'ae面内分解成沿周向的分力(圆周力)Ft及沿轴向的分力(轴向力)Fa。

各力的方如图所示;各力的大小为:式中:β—节圆螺旋角,对标准斜齿轮即分度圆螺旋角;βb—啮合平面的螺旋角,亦即基圆螺旋角;αn—法面压力角,对标准斜齿轮,αn=20°;αt—端面压力角。

由上式可知轴向力Fa与tgβ成正比。

为不使轴承承受过大的轴向力,斜齿圆柱齿轮传动的螺旋角β不宜选得过大,常在β=8°~20°之间选择。

在人字齿轮传动中,同一个人字齿上按力学分析所得的两个轴向分力大小相等,方向相反,和力为零。

因而人字齿轮的螺旋角β可取较大数值(15°~40°),传递功率也很大。

人字齿轮传动的受力分析及强度分析都可沿用斜齿轮的传动公式。

(二)计算载荷齿轮上的计算载荷与啮合轮齿齿面上接触线长度有关。

对于斜齿轮,如右图所示,啮合区中的实线为实际接触线,每一条全齿宽的接触线长为b/cosβb,接触线总长为所有啮合齿上接触线长度之和。

在啮合过程中,啮合线总长一般是变动的,据研究,可用作为总长度的代表值。

因此式中为斜齿轮传动的端面重合度,可按《机械原理》所述公式计算,或由图标准圆柱齿轮传动的端面重合度查取。

图<标准圆柱齿轮传动的端面重合度>斜齿轮的纵向重合度可按以下公式计算:斜齿轮计算中的载荷系数,其中使用系数与齿向载荷分布系数的查取与直齿轮相同;动载系数可由图<动载系数值>中查取;齿间载荷分配系数与可根据斜齿轮的精度等级、齿面硬化情况和载荷大小由表<齿间载荷分配系数>中查取。

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例题:已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW,小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转,满载工作时间35000h。

1.确定齿轮材料,确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表,选择齿轮的材料为:小斜齿轮:38S i M n M o,调质处理,表面硬度320~340HBS(取中间值为330HBS)大斜齿轮:35S i M n, 调质处理, 表面硬度280~300HBS(取中间值为290HBS)注:合金钢可提高320~340HBS由图16.2-17和图16.2-26,按MQ级质量要求选取值,查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE:σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距,并初选主要参数:按公式表查得:a≥476(u+1)√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1:T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置,速度较低,冲击负荷较大,取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα:取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP:σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46,取最小安全系数s Hmin=1.1,按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式:a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7)确定模数:按经验公式m n=(0.007~0.02)α=(0.007~0.02)x300mm=2.1~6mm 取标准模数m n=4mm8)初选螺旋角β=9°,cosβ= cos9°=0.9889)确定齿数:z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10)求螺旋角β:cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11)计算分度圆直径:d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12)确定齿宽:b=Фα×a =0.4×300=120mm 13)计算齿轮圆周速度:V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度,参考表16.2-73,选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1)分度圆上的圆周F1:F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2)使用系数K A:查表16.2-36,K A=1.5 3)动载荷系数K V:K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234)接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β,根据表16.2-40,装配时候检验调整:K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695)齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42,得:K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ,查图16.2-15,Z H =2.477)弹性系数Z E ,查表16.2-43,Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ:当量齿数:Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10,分别得到εaI=0.83,εaII=0.91,εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’,查图16.2-11,得εβ=1.55按εav= 1.74,εβ=1.55,β=9°22`,查图16.2-16,得Zεβ=0.76 9)将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10)计算安全系数S H根据表16.2-34,S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT:按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢(允许有一点的点蚀),查图16.2-18,Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油,其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19, Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W,:因小齿轮未硬化处理,齿面未光整,故Z W=1尺寸系数Z X:查图16.2-22,Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46,一般可靠度S Hmin=1~1.1,S H>S Hmin,故安全。

4.校核齿根弯曲疲劳强度:根据表16.2-34σF=F tbm nK A k v k FβK Fa Y FS Yεβ弯曲强度计算的齿向载荷分布系数K Fβ:根据表(16.2-40)K Hβ=1.15+0.18×(bd1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.269取K Fβ=K Hβ=1.27弯曲强度计算的齿间载荷分配系数K Fa:查表16.2-42,K Fa= K Ha=1.1复合齿形系数Y FS,查图16.2-23,Y FS1=4.03,Y FS2=3.96弯曲强度计算的重合度与螺旋角系数Yεβ, 按εav= 1.74,β=9°22’,查图16.2-25,得Yεβ=0.63将以上数据代入公式计算弯曲应力σF1=17034120×4×1.5×1.23×1.27×1.1×4.03×0.63=232 MPaσF2=17034120×4×1.5×1.23×1.27×1.1×3.96×0.63=228 MPa计算安全系数S F,根据S F=σFE Y NT Yδrlt Y XσF寿命系数Y NT:对调质钢,查图16.2-27,Y NT1=0.89,Y NT2=0.9 相对齿根圆角敏感系数查表16.2-48 得Yδrelt1=Yδrelt2=1相对齿根表面状况系数Y RrelT:查式16.2-21,根据齿面粗糙度R a1= R a2=1.6, Y RrelT1=Y RrelT2=1弯曲强度计算的尺寸系数Y x:查图16.2-28,Y x1= Y x2=1 将各参数代入公式计算安全系数S FS F1=σFE1Y NT1Yδrlt1Y X1σF1=640×0.89×1×1×1191232.45=2.46S F2=σFE2Y NT2Yδrlt2Y X1σF2=600×0.9×1×1×1228=2.37根据表16.2-46,高可靠度S Fin=2,S H>S Fmin,故安全。

26)斜齿轮主要几何参数m n=4mm,β=9°22′,Z1=36,Z2=112d1=m n Z1COSβ=4×360.98667=145.946 mmd2=m n Z2COSβ=4×1120.98667=454.053 mm斜齿轮厚度:b=φa×a=0.4×300=120mm。

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