机床齿轮的设计及计算

1、10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。解 (1) 选择齿轮类型、精度等级、材料 选用直齿圆柱齿轮传动。铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计 1）确定公式中的各计算值试选载荷系数1.6由图10-30选取区域系数ZH=2.75由图10-26查得1=0.765 2=0.815 =1+2=1.58由图10-19取接触疲劳寿命系数

2、 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数 许用接触应力H=577.25MPa计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 齿数比 计算应力循环次数 2）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 =49.48mm计算圆周速度 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比 计算纵向重合度=0.318dz1tan=0.318126tan20=3.009计算载荷系数K 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数 由表10-4查得KH的值与 直齿轮的相同， 由表10-13查得 由表10-

3、3查得 故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 mm计算模数 3)按齿根弯曲强度设计取计算载荷系数 根据纵向重合度=3.099 , 从图10-28查得螺旋角影响系数Y=0.835计算当量齿数ZV1=ZV2=查取齿形系数由表10-5查得YFa1=2.6 YFa2=2.30查取应力校正系数.由表10-5查得Ysa1=1.59 Ysa2=1.71 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 计算载荷系数 根据大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大.设计计算mn对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计

4、算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=55.01mm来计算应有的齿数.于是由Z1=取Z1=21,则Z2=uZ1=434) 几何尺寸的计算计算中心距a=mm将中心距圆整为82mm.按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos=arccos因为值改变的不多,故参数、等不必修正.计算大、小齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度b=B1=55mm, B2=60mm10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。解 (1) 选择齿轮类型、

5、精度等级、材料 选用直齿圆柱齿轮传动。铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计 1）确定公式中的各计算值试选载荷系数1.6由图10-30选取区域系数ZH=2.75由图10-26查得1=0.765 2=0.815 =1+2=1.58由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数 许用接触应力H=577.25MPa计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置，查表10-7

6、，选取由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 齿数比 计算应力循环次数 2）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 =49.48mm计算圆周速度 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比 计算纵向重合度=0.318dz1tan=0.318126tan20=3.009计算载荷系数K 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数 由表10-4查得KH的值与 直齿轮的相同， 由表10-13查得 由表10-3查得 故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 mm计算模数 3)按齿根弯曲强度设计取计算载荷系数 根据纵向重合度=3.09

7、9 , 从图10-28查得螺旋角影响系数Y=0.835计算当量齿数ZV1=ZV2=查取齿形系数由表10-5查得YFa1=2.6 YFa2=2.30查取应力校正系数.由表10-5查得Ysa1=1.59 Ysa2=1.71 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 计算载荷系数 根据大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大.设计计算mn对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=55.01mm来计算应有的齿数.于是由Z1=取Z1=21,则Z2=uZ1=43