王姜力机械设计课程减速器设计

西南大学育才学院机械设计课程设计

3.2低速级齿轮 3.2.1初选齿数 3.2.2按齿面接触疲劳强度计算 试选载荷系数 弹性影响系数 齿宽系数 总共作用时间 应力循环次数 接触疲劳寿命系数 接触疲劳极限 疲劳强度安全系数 计算许用弯曲应力 初步计算小齿轮 计算圆周速度 试选载荷系数Kt?1.2 [3]由《机械设计》P201表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa。 由《机械设计》P205表10-7选取齿宽系数?d?1。 [3]12 该齿轮的强度设计符合要求 z1=24 z2=105 因为工作寿命5年，采取两班制，所以 Kt?1.2 Lh=5×300×16=24000h N1?60njLh=60×169.9×1×24000=2.447×108; ZE?189.9MPa2 1N2?N1/i2=2.447×10/4.35=5.624×10; 87 [3]由《机械设计》P206图10-19取 ?d?1 KHN1=0.96 KHN2=0.98 [3]由《机械设计》P209图10-21d得 Lh=24000h ?Hlim1=600Mpa ?Hlim2=550Mpa 取安全因数S?1 显然[?H1]=[?H2]所以 N1=2.447×10 7N=5.624×10 28 KHN1=0.96 KHN2 = 0.98 K?0.96?600[?H]1?HN1Hlim1??576MPa S1[?H]2?KHN2?Hlim20.98?550??539MPa S123?Hlim1=600Mpa ?Hlim2=550Mpa 带入[?H]中较小的值。 3S?1 d1t?2.32KtT2u?1?ZE?1.2?1888645.35?189.9??·??2.32·???75.57mm ???du???H??14.35?539?2[?H]1=576Mpa v? ?d1tn260?1000???75.57?169.960?1000?0.67m/s [?H]2=539Mpa b??d·dt1?1?75.57?75.57mm dt175.57??3.15mm 模数 mt?z124 齿高 h?2.25mt?2.25?3.15?7.08mm d1t=75.57mm V=0.67m/s b=75.57mm 9

==10.67

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计算齿宽b 模数 齿高 计算齿宽与齿高之比 计算载荷系数 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 计算模数 3.2.3按齿根弯曲强度设计 弯曲疲劳强度极限 弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力 [3]根据v=0.67m/s,7级精度，由《机械设计》P194图10-8查得动载系数Kv?1.04； 直齿轮，KH??KF??1 [3]由《机械设计》P193表10-2查得使用系数KA?1; [3]由《机械设计》p197表10-4用插值法求得KH??1.425 mt=3.15mm h=7.08mm 10.67 由b[3]?10.67，KH??1.425查《机械设计》p198图10-13得hKv?1.04 KF??1.36，故载荷系数 K?KAKVKH?KH??1.04?1?1?1.425?1.482 3KH??KF??1 KA?1 KH??1.425 d1?d1t K1.482?75.574??81.09mm Kt1.23d81.09m?1??3.38mm z124 弯曲强度设计公式为 3KF??1.36 K?1.482 d1?81.09mm m?2KT1?YFaYSa? ??2???dz1???F?? [3]由《机械设计》P208图10-20(c)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限m?3.38mm ?FE1?500MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?380MPa [3]由《机械设计》P206图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85，KFN2?0.88； 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，得： K?0.85?500[?F]1?FN1FE1??303.57MPa S1.4?FE1?500MPa ?FE2?380MPa [?F]2? KFN2?FE20.88?380??238.86MPa S1.4KFN1?0.85 KFN2?0.88 K?KAKVKF?KF??1.04?1?1?1.36?1.4144 [3]由《机械设计》P200表10-5查得YFa1=2.65,YFa2=2.104 [?F]1?303.57MPa 由《机械设计》P200表10-5查得YSa1=1.58，YSa2=1.794 [3][?F]2?238.86MPa K?1.4144 10

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计算载荷系数K 查取齿形系数 查取应力校正系数 计算大、小齿轮的YFa1YSa1??F?1?2.65?1.58?0.01379 303.57 YFa1=2.65 YFa2YSa2??F?232.104?1.58??0.0158 238.86YFa2=2.104 YSa1=1.58 YSa2=1.794 YFa1YSa1?0.01379大齿轮的数值大 m?2?1.414?188864?0.0158?2.45mm 取m=2.5mm 21?24??F?1YFaYSa??F?并加以比较 d81.09z1?1??33 m2.5大齿轮齿数z2?33?4.35?141.09 取z2?142 几何尺寸计算 YFa2YSa2??F?2?0.0158 MV?32107N m=2.5mm 设计计算 3.2.4几何尺寸计算 分度圆直径 计算中心距 计算齿轮宽度 3.2.5低速级齿轮校核 d1?z1m?33?2.5?82.5mm d2?z2m?142?2.5?355mm d1?d282.5?355??218.75mm 22b??dd1?1?82.5?82.5mm a?取B2?85;B1?90 1.按解除疲劳强度校核： 其中； z1?33 z2?142 d1?82.5mm d2?355mm 故 该齿轮按解除疲劳强度校核符合要求。 2.按弯曲疲劳强度校核： 该齿轮按弯曲疲劳强度校核合格 综上：该齿轮的强度设计符合要求 箱座壁厚度（二级）： a?218.75mm B1?85mm B2?90mm 该齿轮的强度设计符合要求 11

??0.025a?3?0.025?218.75?3?8.5mm,取??10mm 箱盖壁厚度: ?1?0.02a?3?0.02?218.75?3?7.4;取?1?8mm 箱盖凸缘厚度：b1?1.5?1?1.5?8?12mm 箱座凸缘厚度：b?1.5??1.5?0?15mm 箱座底凸缘厚度：b2?2.5??2.5?10?25mm 地脚螺钉直径： df?0.036a?12?0.036?218.75?3?19.88;取df?20mm 地脚螺钉数目：a=218.75≤250 取n?4

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轴承旁联接螺栓直径： d1?0.75df?0.75?20?15mm;取d1?16mm 盖与座联接螺栓直径： ??10mm 4. 减速器箱体的尺寸设计 ?1?8mm b1?12mm b?15mm b2?25mm d2?(0.5~0.6)df?10~12mm;取d2?12mm 连接螺栓d2间距：l?150~200mm 取l?180mm 轴承端盖螺钉直径： d3?(0.4~0.5)df?8~10mm;取d3?10mm 视孔盖螺钉直径： df?20mm 定位销直径：d?(0.7~0.8)d2?8.4~9.6mm;取d?10mm n?4 df d1 d2至外壁距离：c1?26mm df d1 d2至凸缘边缘距离：c2?24mm d1?16mm 轴承旁凸台半径：R1?c2?20mm 轴承旁凸台高度： h=65mm 减速器中心高:取H=241mm 外箱壁至轴承座端面距离： d4?(0.3~0.4)df?6~8mm;取d4?8mm d2?12mm l?180mm d3?10mm [1]铸造过度尺寸：由《机械设计课程设计手册》P20表1-38查得l1?c1?c2?(5~10)?20?22?8?50mm x=3,y=15. 大齿顶圆与内箱壁距离：?1?1.2??12取?1?15mm 齿轮端面与内箱壁距离：?2???10,取?2?12mm 箱盖箱座肋板厚度： m1?0.85?1?0.85?8?6.8mm;取m1?7mm m?0.85??0.85?10?8.5mm;取m?10mm 轴承端盖外径： d4?8mm d?10mm c1?26mm c2?24mm R1?20mm D2?D?(5~5.5)d3?65?(5~5.5)10?120;取D2?120mm h=65mm H=241mm 轴承旁联接螺栓距离: s?D2 [3]轴材料均用40Cr调质处理，由《机械设计》P370表15-3，l1?50mm 40Cr材料的轴取A0?112MPa。轴上有键槽时，会削弱轴的强度。对于直径d?100mm的轴，单键时轴径增大5%-7%，双键时增大?0.01810%-15%，故，且所选的电动机轴伸直径D?38?0.002. 3?1?15mm ?2?12mm d??A0 33.5P1?100?17.24mm 取d??40mm n19603m1?7mm m?10mm d???A0 P23.36?100?30.29mm 取d???50mm n2169.93D2?120mm s?D2 12