课程设计二级圆锥直齿圆柱齿轮减速器设计

6）计算模数mn mn?d185.463??4.273mm z120mn?4.273mm 3、按齿根弯曲疲劳强度设计 YFaYSa 4KT1由教材P218式（10-17）即 mn?3 222?（z1u?1[?F]R1?0.5?R） （1）确定计算参数 K?2.2125 1）计算载荷系数 K?KAKVKF?KF??1?1.18?1?1.875?2.2125 2）计算当量齿数 z11oo分度锥角?1?arctan?arctan?26.57?2634?12?? z22Zv1?22.363 ??2???1?90o?26.57o?63.43o?63o25?48?? 2Zv2?89.427Z120Zv1???22.362cos?1cos26.57oYFa1?2.709 Z240 Zv2???89.427ocos?2cos63.43YFa2?2.201 3）查取齿形系数 由教材P200表10-5计算如下： 2.69?2.7223?22YSa1?1.572 ?得到：YFa1?2.709YFa1?2.7222.362?22 2.20?2.2290?80YSa2?1.779 ?得到：YFa2?2.201YFa2?2.2289.427?80 5）查取应力校正系数 由教材P200表10-5计算如下： 1.575?1.5723?22?算得：YSa1?1.572YSa1?1.5722.362?221.78?1.7790?80?算得：YSa2?1.779YSa2?1.7789.427?80?FE1?480MPa ?FE2?380MPa KFN1?0.84 KFN2?0.896）由教材P208图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ?FE1?480MPa；大齿轮的弯曲疲劳极限?FE2?380MPa。 13 / 38 7) 由教材P206图10-18取弯曲疲劳强度寿命系数 KFN1?0.84,KFN2?0.89。 8) 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数为S?1.4，由教材P205式（10-12）得： K?0.84?480[?F]1?FN1FN1??288MPaS1.4 KFN2?FN20.89?380[?F]2???241.57MPaS1.4[?F]1?288MPa [?F]2?241.57MPa9）计算大小齿轮的YFaYFa并加以比较 [?F]YFa1YSa12.709?1.572??0.014787[?F]1288 YFa2YSa22.201?1.779??0.016209[?F]2241.57小齿轮的数值大 （2）设计计算 mn?3 mn?2.941mm 4?2.2125?3.4391?100.3(1?0.3?0.5)202224 对比结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn，大于齿根弯曲 2?1?0.016209?2.941mm 疲劳强度计算的法面模数，取mn=3.5mm，可满足弯曲强度，但为了同数，于是有： d85.463z1?1??24.42取z1=25， mn3.5mn=3.5mm 时满足疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿 z1=25 z1=50 则z2=2?25=50 实际传动比u?50?2 25(3) 几何尺寸的计算 1) 计算中心距： m(z?z)(25?50)?3.5a?n12??131.25mm 22取中心距a?132mm 2）算大小齿轮的分度圆直径 u?2 a?132mm d1?38.71mmd2?201.3mm 14 / 38 d1?z1mn?25?3.5?87.5mmd2?z2mn?50?3.5?175mmdm1?d1(1?0.5?R)?74.38mmdm2?d2(1?0.5?R)?148.75mm 3）计算齿轮宽度 b??R?R?mnz1?Ru2?15?3.5?25?0.3??29.35mm 22 B?29.35mm B1?35mm B2?30mm 4）结构设计 因大齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故选用腹板 式结构为宜；而小齿轮齿顶圆直径小于160mm，故选用实心结构为宜。 （二）、低速级齿轮设计 圆整后取B1?35mm,B2?30mm 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度为260~280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度 230HBS；根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2 μm 2、按齿面接触疲劳强度设计 由标准直齿圆柱齿轮的设计公式： KT1u?1ZE2kt?1.3 d1t?2.323() （教材P203式10-9） ?du[?H] （1）确定公式内的个计算数值 Z3?24 1）试选kt?1.3 1、选择齿轮材料及精度等级 2) 传动比i2?4.31 取小齿轮Z1?24，大齿轮Z2?Z1?i1?24?4.31?103.44 3) 许用接触应力[σH] Z4?103.44 取失效概率为1%，通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求?Hlim1?580Mpa 选取安全系数安全系数S=1.由教材P205式10-12得 ?Hlim2?540Mpa 15 / 38 K?[?]?Nlim S由教材P209图10-21查得： σHlim1=580Mpa σHlim2=540Mpa 由教材P206式10-13计算应力循环次数N N3?60njLh?60?480?1?(2?8?300?10)?1.382?109 式中：n---齿轮转速；j---每转一圈同一齿面的系数取； Lh---齿轮的工作寿命。 N3=1.382×109 N4=3.207×108 N4?N31.382?10??3.207?108 i24.319??H?1?539.4Mpa ??H?2?518.4Mpa T1?6.6051?104N?m由教材P207图10-19查得接触疲劳的寿命系数： KHN1=0.93；KHN2?0.96 ??H?1???H?2??Hlim1KHN1S?580?0.93?539.4Mpa ?540?0.96?518.4Mpa φd=1 ZE?189.8MPa 12?Hlim2KHN2S4）小齿轮的传递转矩查表4-1得 T1?66.051N?m?6.6051?104N?mm dlt?56.16mm 125）由教材P205表10-7取φd=1 6）由教材P201表10-6查得材料的弹性系数ZE?189.8MPa （2）计算 1)小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得： 41.3?6.6051?104.31?1189.82d1t?2.323??()mm?56.16mm 14.31518.4 v?1.41m/s b?56.16mm mnt?2.34mm 2)计算圆周速度 ?d1tn2??56.16?480v???1.41ms 60?100060?10003) 计算齿宽b及模数mnt h?5.27 16 / 38