直齒、圓柱齒輪傳動設(shè)計

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1、§11.6直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計計算準則及主要設(shè)計參數(shù)的選擇設(shè)計順序：接觸疲勞強度設(shè)計d1→選Ｚ1（24~40）→幾何尺寸的計算→彎曲疲勞強度校核；一、設(shè)計順序(1)閉式傳動（軟齒面）：主要失效形式為齒面的疲勞點蝕；次要失效形式為輪齒折斷。設(shè)計順序：彎曲疲勞強度設(shè)計m→將模數(shù)增大１０％～１５％→選Ｚ1（17~24）→幾何尺寸的計算(2)閉式傳動（硬齒面）：主要失效形式為輪齒折斷；次要失效形式為齒面的疲勞點蝕。設(shè)計順序：彎曲疲勞強度設(shè)計m→選Ｚ1（17~24）→幾何尺寸的計算→接觸疲勞強度驗算；(3)開式傳動：主要失效形式為齒面的磨損；次要失效形式為輪齒折斷。4、齒數(shù)比u=z2/z

2、1直齒u≤5;斜齒u≤6~7;開式u≤8~12二、主要參數(shù)的選擇1、精度等級2、Z1、Z2、m選擇3、Ψd、b1、b2選擇Ψd=b2/d1b1=b2+5~10(mm)Ψd見表11-7軟齒面閉式傳動的承載能力主要取決于齒面接觸疲勞強度。故齒數(shù)宜選多些，模數(shù)宜選小一些。從而提高傳動的平穩(wěn)性并減少輪齒的加工量。推薦取Z1≥24～40。硬齒面閉式傳動及開式傳動的承載能力主要取決于齒根彎曲疲勞強度。模數(shù)宜選大些，齒數(shù)宜選少些。從而控制齒輪傳動尺寸不必要的增加。推薦取Z1＝17～24。傳遞動力的齒輪，模數(shù)不應(yīng)小于2mm。表11-7圓柱齒輪的齒寬系數(shù)注：1.大﹑小齒輪均為硬齒面時ψd取表中偏下

3、限的數(shù)值；均為軟齒面時或僅大齒輪為軟齒面時，ψd取表中偏上限數(shù)值；2.直齒園柱齒輪宜選較小值，斜齒可取較大值；3.載荷穩(wěn)定﹑軸剛性較大時取大值，否則取小值。例11-1一對鋼制標準直齒圓柱齒輪傳動，齒數(shù)z1、z2和中心距a如圖11-13（a）所示。若其他條件不變，僅改變模數(shù)和齒數(shù)，z1'、z2'如圖11-13（b）所示。試根據(jù)強度條件分析對傳動的影響。解①對齒面接觸疲勞強度的影響由式（11-3）可知:圖11-13（a）的齒面接觸應(yīng)力為圖11-13（b）的齒面接觸應(yīng)力為因為所以故由次可見，若中心距a和其他條件不變，僅改變兩輪齒數(shù)z1、z2和模數(shù)m，則無論如何組合，對接觸疲勞強度無影響

4、。②對齒根彎曲疲勞強度的影響根據(jù)式（11-6），若以兩齒輪為分析對象，則圖11-13（a）的小齒輪齒根彎曲應(yīng)力為圖11-13（b）的小齒輪齒根彎曲應(yīng)力為由圖11-9得復(fù)合齒形系數(shù)為z1＝20，YFS1＝4.37z1＇＝40，YFS1＇＝4.05由式（11-2）、（11-8）得z1=20，z2=80，z1＇＝40，z2＇＝160，由圖11-13及標準直齒圓柱齒輪的幾何尺計算式知因此所以圖11-13（a）小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為圖11-13（b）小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力的左右。由此可見，若中心距a和其他條件不變，改變兩輪齒數(shù)z1﹑z2和模數(shù)m，則不同的組合，會直接影響輪齒的彎曲疲勞強度。例

5、11-2如圖11-5所示，試設(shè)計此帶式輸送機減速器的高速級齒輪傳動。已知輸入功率P＝40kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1＝960r／min，齒數(shù)比u＝3.5，由電動機驅(qū)動，工作壽命15年（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送機工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。解設(shè)計步驟如下1.選定齒輪傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力。按圖11-14所示傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動?？紤]此減速器的功率較大，故大、小齒輪都選用硬齒面。選大、小齒輪的材料均為20Cr鋼滲碳淬火。硬度為56~62HRC（查表11-1）。齒輪按7級精度制造（查表11-3）。1——電動機；2、6——連軸器；3——減速器；4——高

6、速級齒輪傳動；5——底速級齒輪傳動；7——輸送機滾筒σHlim＝1500MPa[圖11-10（b）]，σFlim＝460MPa[圖11-11（b）]SH＝1，SF＝1（查表11-6），YX＝1.0（查圖11-12）故MPaMPa2.按齒輪彎曲疲勞強度設(shè)計按式（11-8）計算齒輪的模數(shù)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）初步選定齒輪參數(shù)2）計算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩3）計算載荷系數(shù)K（查表11-7）初估[查圖11-5（a）]（查圖11-6）（查圖11-10）4）查取復(fù)合齒形系數(shù)YFS（查圖11-9）5）計算大、小齒輪的并進行比較6）計算重合度系數(shù)Yε7）設(shè)計計算將模數(shù)圓整為標準值，取m＝3mm3.

7、幾何尺寸計算4.校核齒面接觸疲勞強度按式（11-4）校核式中接觸疲勞強度足夠。5.輪的實際圓周速度對照表11-3可知齒輪選7級精度是合適的；且由于與所選KV值差距不大，對K影響很小，故無需修正以上設(shè)計計算。6．結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖（從略）。