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机械设计

直齿轮设计计算实例

时间:2014-12-21 19:41:36   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:4752   评论:0
    已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为PII=3.96kw,齿轮转速为nII=169r/min,传动比为i2=2.64,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变。

1、齿轮基本参数选定(齿轮设计参照《机械设计》教材进行设计)

(1)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度。

(2)材料:参照表10-1高速级小齿轮选用45#钢调质处理,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45#钢调质处理,齿面硬度为220HBS。

(3)小齿轮齿数初选为直齿轮设计计算实例,大齿轮齿数直齿轮设计计算实例

2、按齿面接触强度计算

由设计计算公式(10-9a)进行计算,即

直齿轮设计计算实例

(1)确定公式内的各计算数据

①试选载荷系数直齿轮设计计算实例

②计算小齿轮传递的转矩

直齿轮设计计算实例

③由表10-7选取齿宽系数直齿轮设计计算实例

④由表10-6查得材料的弹性影响系数直齿轮设计计算实例

⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限直齿轮设计计算实例,大齿轮的接触疲劳强度极限直齿轮设计计算实例

⑥由式10-13计算应力循环次数。

直齿轮设计计算实例

直齿轮设计计算实例

⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数直齿轮设计计算实例  直齿轮设计计算实例

⑧计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得

直齿轮设计计算实例

直齿轮设计计算实例

﹙2﹚计算

①试算小齿轮分度圆直径直齿轮设计计算实例,代入直齿轮设计计算实例中最小值。

直齿轮设计计算实例

②计算圆周速度v

直齿轮设计计算实例

③计算齿宽b

直齿轮设计计算实例

④计算齿宽与齿高之比直齿轮设计计算实例

模数直齿轮设计计算实例

齿高 直齿轮设计计算实例

直齿轮设计计算实例

⑤计算载荷系数

根据直齿轮设计计算实例,8级精度,由图10-8查得动载荷系数直齿轮设计计算实例

直齿轮,直齿轮设计计算实例

由表10-2查得使用系数直齿轮设计计算实例

由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,直齿轮设计计算实例

直齿轮设计计算实例直齿轮设计计算实例查图得直齿轮设计计算实例

故载荷系数直齿轮设计计算实例

⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得

直齿轮设计计算实例

⑦计算模数m

   直齿轮设计计算实例

3、按齿根弯曲强度设计

    由式(10-5)得弯曲强度的设计公式为

直齿轮设计计算实例

(1)确定公式内的各计算数值

①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限直齿轮设计计算实例,大齿轮的弯曲疲劳强度极限直齿轮设计计算实例

②由图10-18取弯曲疲劳寿命系数直齿轮设计计算实例,直齿轮设计计算实例

③计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.3,由式(10-12)得

直齿轮设计计算实例

④计算载荷系数K

直齿轮设计计算实例

⑤查取齿形系数

由表10-5查得直齿轮设计计算实例  直齿轮设计计算实例

⑥查取应力校正系数

由表10-5查得直齿轮设计计算实例  直齿轮设计计算实例

⑦计算大、小齿轮的直齿轮设计计算实例并加以比较

直齿轮设计计算实例

故小齿轮的数值较大。

(2)设计计算

 直齿轮设计计算实例

    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取弯曲强度算得的模数2.22并就近圆整为标准值直齿轮设计计算实例,按接触疲劳强度算得的分度圆直径直齿轮设计计算实例,算出小齿轮齿数

直齿轮设计计算实例

大齿轮齿数直齿轮设计计算实例

4、几何尺寸计算

(1)计算分度圆直径

直齿轮设计计算实例

(2)计算中心距

直齿轮设计计算实例

(3)计算齿宽

直齿轮设计计算实例

直齿轮设计计算实例  直齿轮设计计算实例

(4)计算齿顶圆和齿底圆直径

直齿轮设计计算实例

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