直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)步驟

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1、直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)1.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇：1）壓力角α的選擇2）小齒輪齒數(shù)Z1的選擇3）齒寬系數(shù)fd的選擇齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力精度選擇??壓力角α的選擇???由《機(jī)械原理》可知，增大壓力角α，齒輪的齒厚及節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑亦皆隨之增加，有利于提高齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度。我國(guó)對(duì)一般用途的齒輪傳動(dòng)規(guī)定的壓力角為α=20o。為增強(qiáng)航空有齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度，我國(guó)航空齒輪傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了α=25o的標(biāo)準(zhǔn)壓力角。但增大壓力角并不一定都對(duì)傳動(dòng)有利。對(duì)重合度接近2的高速齒輪傳動(dòng)，推薦采用齒頂高系數(shù)為1～1.2，壓力角為16o～18o的齒輪，這樣做可增加

2、齒輪的柔性，降低噪聲和動(dòng)載荷。???小齒輪齒數(shù)Z1的選擇若保持齒輪傳動(dòng)的中心距α不變，增加齒數(shù)，除能增大重合度、改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性外，還可減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費(fèi)用。另外，降低齒高還能減小滑動(dòng)速度，減少磨損及減小膠合的可能性。但模數(shù)小了，齒厚隨之減薄，則要降低齒輪的彎曲強(qiáng)度。不過(guò)在一定的齒數(shù)范圍內(nèi)，尤其是當(dāng)承載能力主要取決于齒面接觸強(qiáng)度時(shí)，以齒數(shù)多一些為好。閉式齒輪傳動(dòng)一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)，以齒數(shù)多一些為好，小一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為z1=20~40。開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過(guò)小，故小

3、齒輪不亦選用過(guò)多的齒數(shù)，一般可取z1=17~20。?為使齒輪免于根切，對(duì)于α=20o的標(biāo)準(zhǔn)支持圓柱齒輪，應(yīng)取z1≥17。Z2=u·z1。????齒寬系數(shù)fd的選擇由齒輪的強(qiáng)度公式可知，輪齒越寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜過(guò)窄；但增大齒寬又會(huì)使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應(yīng)取得適合。圓柱齒輪齒寬系數(shù)的薦用值列于下表。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器，齒寬系數(shù)取為所以對(duì)于外捏合齒輪傳動(dòng)fa的值規(guī)定為0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。運(yùn)用設(shè)計(jì)計(jì)算公式時(shí)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)減速器，可先選定再用上式計(jì)算出相應(yīng)的fd值表：?圓柱齒輪的齒寬系數(shù)fd

4、裝置狀況兩支撐相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置兩支撐相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置小齒輪作懸臂布置fd0.9～1.4（1.2～1.9）0.7～1.15（1.1～1.65）0.4～0.6注：1）大、小齒輪皆為硬齒面時(shí)fd應(yīng)取表中偏下限的數(shù)值；若皆為軟齒面或僅大齒輪為??????軟齒面時(shí)fd可取表中偏上限的數(shù)值；2)括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人自齒輪，此時(shí)b為人字齒輪的總寬度；3)金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，若傳遞的功率不大時(shí)，fd可小到0.2；4)非金屬齒輪可取fd≈0.5～1.2。齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力齒輪的許用應(yīng)力[σ]按下式計(jì)算式中參數(shù)說(shuō)明請(qǐng)直接點(diǎn)擊疲勞安全系數(shù)S???對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只

5、引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S=SH=1。但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會(huì)引起嚴(yán)重的事故，因此在進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)取S=SF=1.25~1.5.?壽命系數(shù)KN彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN，查圖1接觸疲勞壽命系數(shù)KHN，查圖2圖中N=60njLhn——齒輪轉(zhuǎn)速(rpm),N——齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)j——齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合數(shù)Lh——為齒輪的工作壽命（h）?圖1：彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN?????????????????1一調(diào)質(zhì)鋼，珠光體、貝氏作球星鑄鐵，珠光體黑色可銀鑄鐵；?????????????????2一鎮(zhèn)聯(lián)淬火用，火焰或感應(yīng)表面淬火鍋

6、；?????????????????3一氨化的調(diào)質(zhì)鋼或氯化鋼，鐵索作球＊鑄鐵，結(jié)構(gòu)綱．灰鑄鐵；?????????????????4一碳氮共修的調(diào)質(zhì)鋼?圖2：接觸疲勞壽命系數(shù)KHN??????????????????????1—結(jié)構(gòu)鋼．調(diào)質(zhì)鋼，珠光作、貝氏作球墨鑄鐵，?????????????????????????珠光體黑色可依鑄扶，摻假淬火鍋（允許一定點(diǎn)蝕）；??????????????????????2—材料同1，不允許出現(xiàn)點(diǎn)蝕；??????????????????????3—灰鑄鐵，鐵素作球墨鑄鐵，氯化的調(diào)質(zhì)鋼或氨化鋼；??????????????????????4—聯(lián)

7、氛共修的調(diào)質(zhì)鋼齒輪疲勞數(shù)極限slim齒輪精度選擇齒輪精度選擇各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍，列于下表中，按載荷及速度推薦的齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)如下圖所示。表：各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍機(jī)器名稱精度等級(jí)機(jī)器名稱精度等級(jí)汽輪機(jī)3~6拖拉機(jī)6~8金屬切削機(jī)床3~8通用減速機(jī)6~8航空發(fā)動(dòng)機(jī)4~8鍛壓機(jī)床6~9輕型汽車5~8起重機(jī)7~10載重汽車7~9農(nóng)用機(jī)器8~11注：主傳動(dòng)齒輪或重要的齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)偏上限選擇；輔助傳動(dòng)的齒輪或一般齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)居中或偏下限選擇。?圖：齒輪傳動(dòng)的精度選擇圓柱齒