齒輪傳動設計說明書

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齒輪傳動設計

（僅供參考）

班級：學號：

姓名：

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一、設計任務

原始數(shù)據(jù)如下：

方案Pd（KW）nm(r/min)5.1.24960軸承座中心高H（mm）180最短工作年限L3年3班工作環(huán)境室外，有塵nw(r/min)100i12二、選擇齒輪材料、熱處理方式、精度等級

帶式輸送機為一般機械，并且在開式環(huán)境下，潤滑較差，主要失效形式為齒面的磨粒磨損，應采用耐磨性好的材料，在速度不高的狀況下，大小齒輪均選用球墨鑄鐵材料，大齒輪為QT600-2，小齒輪為QT700-2，并采用硬齒面。

由《機械設計》表6.2查得：

小齒輪大齒輪均表面齒淬火處理，小輪齒面硬度為225~305HBS，平均硬度265HBW；大齒輪齒面硬度為190~270HBW，平均硬度為230HBW。大小齒輪表面硬度差為35HBW，在30~50之間，選用8級精度。

由V型傳送帶設計可知

第一級傳動比i1?2則其次級傳動比i?4.8

其次級轉(zhuǎn)速為n2?960/2?480r/min

三、初步計算傳動主要尺寸

由于齒輪采用硬齒面開式傳動，，因此初步確定按齒根彎曲疲乏強度設計齒輪傳動主要參數(shù)和尺寸。齒根彎曲疲乏強度設計公式

m?32KT1YFYsY??2?dz1[?]F式中YF——齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應力?F的影響

Ys——應力修正系數(shù)，用以考慮齒根過度圓角處的應力集中和除彎曲應力以外的其它

應力對齒根應力的影響。

Y?——重合度系數(shù)，是將全部載荷作用于齒頂時的齒根應力折算為載荷作用于單對齒

嚙合區(qū)上界點時的齒根應力系數(shù)

[?]F——許用齒根彎曲應

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1.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1

由V帶傳動設計大作業(yè)，知T1=76.4N?m

2.載荷系數(shù)K的確定

初選Kt=1.3

3.齒寬系數(shù)?d的確定

由《機械設計》表6.6，由于小齒輪為懸臂齒硬齒面所以選取齒寬系數(shù)?d?0.2~0.25，應選為?d?0.2

4.齒數(shù)的初步確定

初選小齒輪z1=17

設計要求中齒輪傳動比i?nm960??4.8i1nw2?100故

z2?iz1?4.8?17?81.6

圓整后，取z2=81，此時傳動比誤差

??|i?i04.8?81/17|?100%?||?100%?0.74%?5%i4.85.齒形系數(shù)YF和應力修正系數(shù)Ys

由《機械設計》圖6.20查得

齒形系數(shù)YF1?2.95

YF2?2.25

由《機械設計》圖6.21查得

應力修正系數(shù)Ys1?1.52

Ys2?1.77

6.重合度系數(shù)Y?的確定

對于標準外嚙合齒輪傳動，端面重合度

11???[1.88?3.2(?)]式中

z1、z2——齒數(shù)

z1z2把z1=17，z2=81，代入上式得

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???[1.88?3.2(1111?)]?1.88?3.2?(?)?1.65z1z21781

根據(jù)經(jīng)驗公式，確定

Y??0.25?0.75???0.25?0.75?0.701.65

7.許用彎曲應力的確定

[?]F?式中

YN?FlimSF?Flim——計入了齒根應力修正系數(shù)之后,試驗齒輪的齒根彎曲疲乏極限應力；

當齒輪雙側工作時圖中時值乘以0.7

SF——安全系數(shù)；

與疲乏點蝕相比，斷齒的后果更為嚴重。所以，一般取SF=1.0~1.25

由《機械設計》

圖6.29(c),6.29(d)彎曲疲乏極限應力

?Flim1?215MPa，?Flim2?200MPa不變

由《機械設計》表6.7，取安全系數(shù)SF?1.25

小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)可按下式計算

N1?60n1aLh

式中na

——齒輪轉(zhuǎn)速，r/min；

——齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側齒面嚙合的次數(shù)；

Lh——齒輪的工作壽命，h（小時）

代入數(shù)值，分別有

N1?60n1aLh?60?????1.0?8?365???0.76?109

N10.76?109N2???0.16?109i5.93

由《機械設計》圖6.30得，彎曲強度壽命系數(shù)YN1?1.0,YN2?1.0故彎曲應力

[?]F1/MPa?YN1?Flim11.0?215??172SF1.25-4-

[?]F2/MPa?YN2?Flim21.0?200??160

SF1.25

YF1Ys12.95?1.52??0.0261[?]F1172YF2Ys22.2?1.82??0.0250

[?]F2160

所以

YFYsYF1Ys1=0.026?[?]F[?]F18.初算模數(shù)

42KTY2?1.3?7.64?10?0.701?YFYs3mt?3???0.026?3.97?dz12[?]F0.2?172

對于開式齒輪傳動，為考慮齒面磨損，要將上式計算出來的模數(shù)m后，增大10%~15%，故

mt?3.97?(1?10%)?4.37

4.37

四、計算傳動尺寸

1.計算載荷系數(shù)K

設計要求機器工作平穩(wěn)，由《機械設計》查得KA?1.0

1.87

由《機械設計》圖8.7得動載荷系數(shù)Kv?1.1

由《機械設計》圖8.11得齒向載荷分布系數(shù)K??1.15由《機械設計》表8.4得齒間載荷分布系數(shù)K??1.2，則

v/(m?s?1)??d1n160?1000??mz1n160?1000?3.14?4.37?17?480?1.8760000

K?KAKVK?K??1.0?1.1?1.15?1.2?1.518

2.修正m

m/mm?mt3