齿轮计算过程

计算过程计算过程 1 选定齿轮类型 精度等级 材料及齿数 解 1 按图 10 26 所示的传动方案 选用直齿圆柱齿轮传动 压力角取为 20 2 带式输送机为一般工作机器 参考表 10 6 选用 7 级精度 3 材料选择 由表 10 1 选择小齿轮材料为 40Cr 调质 齿面硬度 280HBS 大齿 轮材料为 45 钢 调质 齿面硬度 240HBS 4 选小齿轮齿数 大齿轮齿数 取 1 24 2 1 4 5 24 108 2 108 2 按齿面接触疲劳强度设计 1 由式 10 11 试算小齿轮分度圆直径 即 1 3 2 1 1 2 1 确定公式中的各参数值 试选 1 1 3 计算小齿轮传递的转矩 2 1 9 55 106 1 9 55 106 7 5 970 7 384 104 由表 10 7 选取齿宽系数 3 1 由图 10 20 查得区域系数 4 2 5 由表 10 5 查得材料的弹性影响系数 5 189 8 1 2 由式 10 9 计算解除疲劳强度用重合度系数 6 1 1cos 1 2 24 cos 20 24 2 1 29 841 2 2cos 2 2 108 cos 20 108 2 1 22 690 1 tan 1 tan 2 tan 2 tan 2 24 tan 29 841 tan 20 108 tan 22 690 tan 20 2 1 731 4 3 4 1 731 3 0 870 计算解除疲劳许用应力 7 由图 10 25d 查得小齿轮和大齿轮的解除疲劳极限分别为 1 600 2 550 由式 10 15 计算应力循环次数 1 60 1 60 970 1 2 8 300 15 4 190 109 2 1 4 190 109 108 24 9 311 108 取失效概率为 1 安全系数 由式 10 14 得 1 1 1 1 0 90 600 1 540 2 2 2 0 98 550 1 539 取和中较小者作为该齿轮副的解除疲劳许用应力 即 1 2 2 539 2 试算小齿轮分度圆直径 1 3 2 1 1 2 3 2 1 3 7 384 104 1 108 24 1 108 24 2 5 189 8 0 87 539 2 51 763 2 调整小齿轮分度圆直径 1 计算实际载荷系数前的数据准备 圆周速度 v 1 1 1 60 1000 51 632 970 60 1000 2 6 齿宽 b 2 1 1 51 632 51 632 3 计算实际载荷系数 由表 10 2 查得使用系数 1 1 根据 7 级精度 由图 10 8 查得动载系数 2 2 6 1 08 齿轮的圆周力 3 1 2 1 1 2 7 384 104 51 632 2 86 103 1 1 2 86 103 51 632 55 4 100 查表10 3得齿间载荷分配系数 1 0 由表 10 4 用插值法查得 3 1 417 结合b h 10 67查图10 13 得 1 34 则载荷系数为 1 1 04 1 0 1 34 1 39 4 由式 10 13 可得按实际载荷系数算得的齿轮模数 3 1 551 3 1 39 1 3 1 586 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 由于齿轮的模数 m 的大小主要取决于弯曲疲劳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 可取由弯曲疲劳强度算得的模数 586mm 并就近圆整为标准值 m 2mm 按接触疲劳强度算得的分度圆直径 1 57 971 算出小齿轮齿数 1 1 28 99 取 1 29 则大齿轮齿数 1 2 4 5 29 130 5 取 2 131 1 与 2互为质数 4 几何尺寸计算 1 计算分度圆直径 1 1 29 2 58 2 2 131 2 262 2 计算中心距 1 2 2 58 262 2 160 3 计算齿轮宽度 1 1 58 58 考虑不可避免的安装误差 为了保证设计齿宽 b 和节省材料 一般将小齿轮略为加宽 5 10 mm 即 1 5 10 63 68 取 而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽 即 1 65 2 58 5 圆整中心距后的强度校核 1 齿面接触疲劳强度校核 按前述类似做法 先计算式 10 10 中的各参数 1 86 1 7 384 104 1 1 58 将它门代入式 10 10 得到 4 5 2 5 189 8 1 2 0 864 2 1 13 1 2 1 86 7 384 104 1 583 4 5 1 4 5 2 5 189 8 0 864 538 齿面接触疲劳强度满足要求 并且齿面接触应力比标准齿轮有所下降 3 齿根弯曲疲劳强度校核 按前述类似做法 先计算式 10 6 中的各参数 1 46 1 7 384 104 1 2 65 2 2 23 1 1 58 2 1 76 0 676 1 2 1 29 将它门代入式 10 6 得到 1 2 1 1 1 3 12 2 1 58 7 384 104 2 65 1 58 0 676 1 8 292 98 1 2 2 1 2 2 3 12 2 1 58 7 384 104 2 23 1 76 0 676 1 8 292 92 1 齿根弯曲疲劳强度满足要求 并且大齿