減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算

1、減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設 計計算作者:日期:減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算、高速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) (1)按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。(2 )運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。(3)材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為4 0 Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為28 0 HBS;大齒輪材料為4 5鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HB S,二者材料硬度差為40HBS選小齒輪齒數(shù)乙20,大齒輪齒數(shù)Z24. 243 20 85,取 Z? 85(5)選取螺旋角，初選螺旋角142、按齒面接觸強度設計，按計算式試算即dit32ktTi u 1 Zh Ze(1)確定公式內(nèi)的

2、各計算數(shù)值試選kt 1.6 ,由圖10-2 60. 740 ,2 0. 820 則有小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩87. 542Nm查圖10-3 0可選取區(qū)域系數(shù)以2. 433 查表10-7可選取齒寬系數(shù)查表1 0-6密布的諭內(nèi)翻酸吸度選:酷則妾觸疲勞強度極限H liml600MK,大齒輪的接觸疲勞強度極限H lim 2 ao按計算式計算應力循環(huán)次數(shù)Ni 60m jLh 60 576 12 8 300 58. 294 10sN2 粵產(chǎn) 1.95 10查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)km L 02, kN 1.12 。2）得計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%,安全系數(shù)S 1,按計算式(10- 1H liml1.02

3、 600 612MPa2 H lim2；1. 12 550616MPa614MPa2(2)計算相關數(shù)值試算小齒輪分度圓直徑cht,由計算公式得Z% 2 1.6 87. 542 1000 5.24 2.433 189.8 s九 50. 07mm1 1.5604.24614計算圓周速度V50761.509TS60 1000 60 1000計算齒寬b及模數(shù)Hintb adit 1 50.0750. 07 mmdlt 50 07 C0S14°nt2.429mmcos202. 25iTnt 2. 25 2. 429mm 5. 466mm，。匚9. 165.466計算總相重合度0. 318 dZ

4、i tan 0. 318 1 20 tan 14 1. 586計算載荷系數(shù)k查表可得使用系數(shù)kA 1,根據(jù)V 1. 509TS , 7級精度，查表10 -8可得為 1 .419動載系數(shù)kv 1.07,由表10-4查得血的值與直齒輪的相同,kF 1.350 , kH kF 1.4故載荷系數(shù) k kAkvkH kH 1 1.07 1.4 1.419 2. 126按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計算式得配 dlt ? I5.2X< ）卜| j 56013計算模數(shù)mndl COS “ 014 aen» mn2. 671mm20按齒根彎曲強度設計，按計算式（10-17）試算即3

5、 .IUn2kTlYcOS= YFaYsad乙。（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值、計算載荷系數(shù)k kAkvkF kF1 1. 07 1.4 1. 35 2. 022根據(jù)縱向重合度1.586,查圖10 - 28可得螺 旋角影響系數(shù)Y 0. 88o查圖可選取區(qū)域系數(shù)Zh 2. 43330. 795 ,40.875則有341.67查表取應力校正系數(shù)YSal 1. 569,艮衛(wèi) 1. 783o查表取齒形系數(shù)YFai 2. 724, YFa2 2. 194o （線性插值法）查圖10-20C可得小齒輪的彎曲疲勞強度極限fei 500 M Pa,大齒輪的彎曲疲勞強度極限FE2 380 MPao查圖可取彎曲疲勞壽

6、命系數(shù)kz0.87 , kFN2 0. 90o計算彎曲疲勞許用應力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4,按計算式（10-22）計算得310. 714MPakm fei0- 87 500S 1.4*FN 2 FE 2c0. 90 380s 1.4 計算大、小齒輪的上衛(wèi)并加以計算F同Sal 2. 7241. 5690.014,Fa 2*a22. 194 1. 7830.016244. 286244.286 MPa大齒輪的數(shù)值較大。設計計算(2 2. 022 87. 542 1000 0. 88 cos，14：0016 L 979mn d22 0.016 1. 979mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計

7、算的1 ”7法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，故取mn 2mm，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度,需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑&55. 046mm來計算應有的齒數(shù),于是有r di COS:i一55 046 cOS14-26.705mn取乙27,則乙iiZi 4. 243 27 1154、幾何尺寸計算(1 )計算中心距乙1 ：2 3n27 115 2r一 146. 347mm將中心距圓整為a 147mmo(2 )按圓整后的中心距修正螺旋角Zi Z2 mnarccosarccos 2a27 115214.9862 147因值改變不多，故參數(shù)、k、Zh等不必修正。

8、(3)計算大、小齒輪的分度圓直徑小乙兇斗。55. 901 mmcosC0S14.986Z2111n-us_238. 099mm2coscosl4.986(4)計算齒輪寬度b ddi 1 55. 901 55. 901mm圓整后取 Bi 55mm , B2 60mm。、低速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1)按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。(2)運輸裝置為一般工作機器,速度不高，故選用7級精度。(3 )材料選擇，在同一減速器各級小齒輪(或大齒輪)的材料，沒有特殊 情況，應選用相同牌號，以減少材料品種和工藝要求，故查表可選擇小齒 輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為52HRC

9、大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度 為 4 5HRC .(4)選小齒輪齒數(shù)Z323,大齒輪齒數(shù) 乙23 3.031 70.924 70(5)選取螺旋角，初選螺旋角 142ktT2 u 1 ZhZe =2、按齒面接觸強度設計,按計算式試算即(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 試選kt 1. 6 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T> 356. 695m0-2 6可選取區(qū)域系數(shù)查表10 7可選取齒寬系數(shù)d 1查圖11.635查表可得材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MP至。查圖得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強度極限H 1訕3 - MPa大齒輪的接觸疲勞強度極限H lim 4 -Pa。按計算式計算應力循環(huán)次數(shù)N3 60

10、r2jLh 60 135. 75312 8 300 51.955 1(/1 955 108Ni 6.450 10?3.031查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù) 訕3、訕4o計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%安全系數(shù)Sku、3 H Iim3 . 12 600672M PaSkiz H imi 1. 18 550649M Pa(2)計算相關數(shù)值試算小齒輪分度圓直徑dit,由計算公式得 計算圓周旗度 3.567 10-4. 031 2. 433 189.843tn21 1.超 848 133.秘1 76. 848mmv60 10000,胸嗓0. 5nn mnn計算齒寬b'及模數(shù)mJbdd3t 1

11、76. 84876. 848mmd3t cos 76. 848 cosl4 o o3. 240mmh 2. 25mn；2. 25 3. 2407. 29mm b' 76. 84810. 54 t 7. 29計算總相重合度0. 318 dZ3 tan 0. 318 1計算載荷系數(shù)k查表可得使用系數(shù)kA 1,根據(jù)V'數(shù) C 1.04, kJ 1.425 , kF故載荷系數(shù)k' kAkJkJkH, 123 tan 14 1.8240.546m/s, 7級精度，查表可得動載系1.36, L ' kF 1.41. 04 1.4 1.424 2.075按實際的載荷系數(shù)校正所

12、算得的分度圓直徑，按計算式得.丘 a/o '2.07512J IT 83. 804mm計算模數(shù)mnd3cos83.804 C0S14；,3. 535mm乙23根彎曲強 度設計，按計算式試算即2皿 YFaYsa , dZgk' lakv' kF' kF'根據(jù)縱向重合度計算當量齒數(shù)1.041.36 1. 5561. 11. 824,查圖可得螺旋角影響系數(shù)Y '0. 88070Z3 coss3cos314"25. 178混 2376.628cos' cos 14極限查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.

13、4,kFN 3 FE3 0. 90 500-S1.4kFN 4 FE4 0. 93 380F 4S1.4計算大、小齒輪的一YFa3rSa32.616L 5912.227 1.763252.4290.013mn， -1對比計算結(jié)果，由齒面查表可取齒形系數(shù)YFa3 2.616, YFa4 2.227o查表可取應力校正系數(shù)Ysa3 L591, Ysa4 1.763。(線性插值法)查圖可得小齒輪的彎曲疲勞強度FE3 500 MPa,大齒輪的彎曲疲勞強度極限FE4 380MPaoRfn 30. 90 , Kfn 4 0. 93 0按計算式計算321.429M Pa252.429MFa并加以計算0.016

14、大齒輪的數(shù)值較大。(2)設計計算4W0038-6- 應 42Or-0. 016 2. 572mm23: 1. 635.接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，故取加3mm,已可滿足彎曲強度，但為了同 時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d3 83.804mm來 計算應有的齒數(shù)，于是有QQ am AD U O VI , jlZ3l 押-27. 105mn查表可取齒形系數(shù)YFa3 2. 616, YFa4 2.227o取 Z3 26,貝 U 乙 izZs 3. 03128 84. 8688534、幾何尺寸計算 (1)計算中心距 ,28 853a 片174. 689mm2 cosl4將中心距圓整為a' 175mm。(2)按圓整后的中心距修正螺旋角Za Z4 mn'28 853arccos arccos 14.403 2a2 175因'值改變不多，故參數(shù)、k Zh '等不必修正。(3)計算小齒輪的分度圓直徑大