齿轮箱毕业设计

3.2齿轮的结构设计及计算

3.2.1高速级齿轮设计

3.2.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数

1)按题目传动方案选用圆柱齿轮传动

2)运输机为一般工作机器，速度不变，所以选用8级精度 3)材料选择由表11-1选择

小齿轮用45号钢调质，齿面硬度为260HBS MPa 6001lim =σ;MPa FE 4601=σ; 大齿轮用45号钢正火，齿面硬度为200HBS MPa 3802lim =σ;MPa FE 3202=σ; 由表11-5取 1.25F S =；0.1=H s ；

MPa

MPa S MPa MPa S MPa MPa S MPa Mpa S H H H

H F

FE F F

FE F 3800.1380

][6000

.1600

][25625

.1320

][36825

.1460

][2

lim 21lim 12211==

=

==

=======σσσσσσσσ

按齿面接触强度设计计算

由表11-3取载荷系数5.1=K 由表11-6取齿宽系数8.0=d φ

小齿轮上的转矩mm N n p T ⋅⨯=⨯⨯=⨯

⨯=46161101.21445

21.31055.91055.9 由表11-4取8.189=E Z ；5.2=H Z ；

[]2.53)380

5.28.189(3

6.4136.48.0101.25.12)(1232

43211=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅+⋅Φ≥H H E d Z Z u u KT d σmm

选小齿轮齿数为24z 1=，则1082451.412≈⨯==iz z ，则实际传动比

5.424

108

≈=

i 模数

31.224

2

.53m 111===

z d ；按表4-1取mm m 31=

实际mm z m d 72324111=⨯==，mm z m d 3033101212=⨯== 中心距5.1852

303

722

2

11=+=

+=

d d a ； 齿宽mm d b d 56.422.538.012=⨯==φ；故取mm b 502=；1b =2b +(5~10)mm 故取mm b 551= 8) 验算齿面接触强度

查图11-8得Y 1Fa =2.76 Y 2Fa =2.24 由图11-9得Y 1Sa =1.57 Y 2Sa =1.82

MPa

MPa Y Y Y Y MPa

MPa Y Y m

z b KT F Fa sa Fa sa F F F Fa sa F 256][9.159

.257.124

.282.116.18σ368][16.1823

95057.19.2101.25.1222112212141

12

121

1=<=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅

==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=

σσσσ 故安全

9) 齿轮的圆周速度s m n d v /22.560000

1440

691000

601

1=⨯⨯=

⨯=

ππ ；

选8级制造精度是合宜的

3.2.2低速级齿轮设计:

3.2.2.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数：

1.按题目传动方案选用直齿圆柱齿轮传动

2.运输机为一般工作机器，速度不变，所以选用8级精度

3.材料选择由表11-1选择

小齿轮用45号钢调质，齿面强度为260HBS MPa 6001lim =σ；MPa FE 4601=σ 大齿轮用45号钢正火，齿面强度为200HBS MPa 2802lim =σ；MPa FE 3202=σ 4.由表11-5取 1.25F S =;0.1=H s ；

MPa S MPa S F

FE F H

H 36825.1460][6000

.1600

][1

11

lim 1===

==

=σσσσ MPa MPa F H 35625.1320][3800

.1380

][22====

σσ

5.按轮齿弯曲强度设计计算

由表11-3取载荷系数5.1=K 由表11-6取齿宽系数5.0=d

φ

小齿轮上的转矩mm N T ⋅⨯=⨯⨯=⨯

⨯=561611088.842

.33108.31055.9n p 1055.9 选小齿轮齿数为283=z ，则902811.334=⨯==iz z ，则实际传动比

214.328

90

==

i []mm

Z Z u u KT d H H E d 25.222)380

5.28.189(11.3111.35.01088.85.12)(1232

5321=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅Φ≥＋＋σ7.模数

214.328

90

332===

z d m ；故取mm m 42= 则分度圆直径

mm

z m d 112428323=⨯==；mm z m d 360490424=⨯==；

8.中心距mm d d a 2362

360

1122

4

32=+=

+=

齿宽mm d b d 11025.2225.034=⨯==φ；故取mm b 1104=；mm b 1153= 9.验算齿面接触强度

查图11-8得Y 1Fa =2.65 Y 2Fa =2.25 由图11-9得Y 1Sa =1.63 Y 2Sa =1.77

[]

MPa Y Y m b KT F Fa Sa n F 36821621.281.128

41101088.85.12z 211

12

51

2

111=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==

σσ MPa MPa Y Y Y Y F Fa sa Fa sa F F 256][6.22281

.121.224

.284.12162112212=<=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅

=σσσ

齿轮的圆周速度s m n d v /94.160000

42

.3311121000

601

1=⨯⨯=

⨯=

ππ；

选8级制造精度是合宜的