低速级齿轮设计

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1、齿轮的设计1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)0(3)材料选择。由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮为45钢(调质),硬度为240IIBS,二者材料硬度差为40IIBS。(4)选小齿轮齿数知=21,则大齿轮齿数乞二心知=21x2.43=51.03取乙=51；所以齿数比心3=—=2.43-212)初步设计齿轮主要尺寸已知参数£=l・618Kw;〃2

2、=29&41r/min;7^=5L78^.m⑴设让准则:先由齿面接触疲劳强度让算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2)按齿面接触疲劳强度设计，即1>确定公式内的各计算数值1・试选载荷系数=2。II•计算小齿轮传递的转矩丁95.5x10^

3、520MPa。VI.计算应力循环次数M=60^2丿厶=60x298.41x1x(8x2x300x8)=6.88xl08zNN9=—-■<23IV.由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数KHNi=0.97；K刖2=1。VI计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S二1=0.97x60QMPa=5S2MPal(yH］2=KhWe=ix52()MPg=52()MPas2>.计算I.试算小齿轮分度圆直径血，代入［勺］屮较小的值(选用大齿轮)。22X5178OX3.429（空严=60.47呦V1.1x2.42952

4、0II•计算圆周速度v。7idXtn,60.47x298.41八“/60x1000v=——==0.95ms60x1000in.计算齿宽/儿b—①“=1x60.47=60A7mmIV•计算齿宽与齿高Z比?h模数§60.4721=2.8Smm齿高h=2.25冋=6.48mmb~h'2V.计算载荷系数根据V=0.95m/s97级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数心=1.05；直齿轮，KHa=Kra=1；由《机械设计》表10-2查得使用系数Ka=25；由《机械设计》表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称

5、分布时，=1.423；由

6、=9.332,心妙二1.423查《机械设计》图10-13得«邛=35故载荷系数K=KaKvKHaKH/5=1.25x1.05x1x1.423=1.868VI.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径df59.11m=—=z}21=2.815mm(3).按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式1>•确定公式内的各计算数值I.由《机械设计》图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限crF£1=450MPa；大齿轮的弯曲强度极限(rFE2=41OMPa；II•由《机械设计》图10-18取弯曲疲劳寿命系数

7、KFNl=0.95,心"2=0.98；III.计算弯曲疲劳许用应力；取弯曲疲劳安全系数S二1.4,有S0.95x4501.4=305.36MPaK嘗心.9嘗S駭计算载荷系数K；K=K,KK阳"1.749V.查取齿形系数；由《机械设计》表10-5查得YFa}=2.76；YFa2=2.32VI.查取应力校正系数；曲《机械设计》表10-5查得YSai=1.56；YSa2=1.70vn.计算大、小齿轮的并加以比较;2.76x1.56305.36=0.01412.32x1.7287=0.01374小齿轮的数值较大。IV.设计计算

8、xO.0141=1.797m/??对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数加大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮的模数加的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿而接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1・797価并就近圆整为标准值/?2=2mm,按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数大齿轮齿数，取乙=30x2.43=72.9=73。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿而接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。(1)・几个尺寸

9、计算1>•计算分度圆直径dx=zxm=30x2=60mmd2=z2m=73x2=146mm2>.计算中心距a==103mm23>.计算齿轮宽度b=①〃d]=1x60=60mm取=60mm,B}=65mmo(2)・结构设计及绘制齿轮零件图首先考虑人齿轮，因齿轮齿顶圆直径小于160mm,故以选用实心式结构为宜。绘制大齿轮零件图如下。其