专业课程设计齿轮传动设计.doc

3.2高速级齿轮传动设计3.2.1传动齿轮设计规定1) 齿轮材料：软齿面齿轮传动小齿轮：45号钢，调质解决，齿面硬度为240HBS；大齿轮：45号钢，正火解决，齿面硬度为200HBS。2) 轴向力指向轴非伸出端；3) 每年300日，每班8小时，两班制4) 齿宽系数；5) 螺旋角；6) 中心距取整，分度圆直径精准计算(保存小数点后两位)。3.2.2选取齿轮类型，精度级别及齿数1) 参照表10.6，取通用减速器精度级别为7级精度2) 取小齿轮齿数为，齿数比，即大齿轮齿数,取；3) 选取斜齿圆柱齿轮，取压力角；4) 初选螺旋角.3.2.3按齿面接触疲劳强度设计1. 计算小齿轮分度圆直径，即1) 拟定公式中各参数值a) 试选载荷系数=1.3b) 计算小齿轮传递转矩=9.55*=9.55*4.496/1450(Nmm)=2.96*Nmmc) 取齿宽系数=1.0d) 由图10.20查得区域系数=2.433；e) 由表10.5查得材料弹性影响系数=189.8f) 计算接触疲劳强度用重叠度系数=arctan(tan/tan)=arctan(tan20/tan14)=20.562=arccos=arccos24*cos20.562/(24+2*1*cos14)=29.974=arccos= 22.963= =24*(tan29.974-tan22.963)+115*(tan22.963-tan20.562)/2 =1.474=1*24*tan14/=1.905=g) 螺旋角系数=0.985h) 计算接触疲劳许用应力由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限分别为=500MPa，=375MPa应力循环次数分别为=60=60*1450*1*(2*8*300*8)=3.341*= 由图10.23查得接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮接触疲劳许用应力分别为 取较小值为该齿轮副接触疲劳许用应力，即 a2) 试算小齿轮分度圆直径2. 调节小齿轮分度圆直径1) 计算实际载荷前数据准备i. 计算圆周速度vii. 齿宽2) 计算实际载荷系数i. 由表10.2查得使用系数ii. 依照v=3.28m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数iii. 齿轮圆周力查表10.3得齿间载荷分派系数iv. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，则载荷系数为3) 按实际载荷算得分度圆直径为即相应齿轮模数3.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计1. 试算齿轮模数，即1) 拟定公式中各参数值a) 试选载荷系数b) 计算弯曲疲劳强度重叠度系数c) 弯曲疲劳强度螺旋角系数d) 计算小齿轮和大齿轮当量齿数0查图10.17得齿形系数由图10.18查得应力修正系数 由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮齿根弯曲疲劳极限分别为由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数s=1.4，即小齿轮及大齿轮弯曲疲劳许用应力分别为 取较大值即2) 试算齿轮模数 2. 调节齿轮模数1) 计算实际载荷前数据准备i. 计算圆周速度vii. 齿宽iii. 计算齿高h及宽高比2) 计算实际载荷系数i. 依照v=2.36 m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数ii. 由查表10.3得齿间载荷系数iii. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，结合，查图10.13得iv. 实际载荷系数3) 按实际载荷系数算得齿轮模数4) 对比计算成果，由齿面接触疲劳强度计算法面模数不不大于由齿根弯曲疲劳强度计算法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从原则中取整，为了同步满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径，计算小齿轮齿数，即取，则大齿轮齿数，取，互为质数3.2.5几何尺寸计算1. 计算中心距2. 按圆整后中心距修正螺旋角3. 计算小齿轮和大齿轮分度圆直径4. 计算齿轮宽度取3.2.6重要设计结论小齿轮齿数螺旋角,变位系数,中心距,齿宽。小齿轮选用45号钢(调质)，大齿轮采用45号钢(正火)。03.3低速级齿轮传动设计3.3.1传动齿轮设计规定1) 齿轮材料：软齿面齿轮传动小齿轮：45号钢，调质解决；大齿轮：45号钢，正火解决2) 轴向力指向轴非伸出端；3) 每年300日，每班8小时，两班制4) 齿宽系数=0.81.0；5) 螺旋角=820；6) 中心距取整，分度圆直径精准计算(保存小数点后两位)。3.3.2选取齿轮类型，精度级别及齿数1) 参照表10.6，取通用减速器精度级别为7级精度2) 取小齿轮齿数为，齿数比，即大齿轮齿数 ,取；3) 选取斜齿圆柱齿轮，取压力角；4) 初选螺旋角3.3.3按齿面接触疲劳强度设计1. 计算小齿轮分度圆直径，即1) 拟定公式中各参数值a) 试选载荷系数=1.3b) 计算小齿轮传递转矩=9.55*=9.55*5.689/327.3(Nmm)=1.66*Nmmc) 取齿宽系数=1.0d) 由图10.20查得区域系数=2.433；e) 由表10.5查得材料弹性影响系数=189.8f) 计算接触疲劳强度用重叠度系数=arctan(tan/cos)=arctan(tan20/cos14)=20.562=arccos=arccos24*cos20.562/(24+2*1*cos14)=29.974=arccos= arccos76*cos20.562/(76+2*1*cos14)=24.079= =24*(tan29.974-tan20.562)+71*(tan24.079-tan20.562)/2 =1.638=1*24*tan14/=1.905=a) 螺旋角系数=b) 计算接触疲劳许用应由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限分别为=500MPa，=375MPa应力循环次数分别为=60=60*327.3*1*(2*8*300*8)=7.54*= 由图10.23查得接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮接触疲劳许用应力分别为 取较小值为该齿轮副接触疲劳许用应力，即2) 试算小齿轮分度圆直径3. 调节小齿轮分度圆直径1) 计算实际载荷前数据准备i. 计算圆周速度vii. 齿宽2) 计算实际载荷系数i. 由表10.2查得使用系数ii. 依照v=1.25m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数iii. 齿轮圆周力查表10.3得齿间载荷分派系数iv. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，则载荷系数为3) 按实际载荷算得分度圆直径为即相应齿轮模数3.3.4按齿根弯曲疲劳强度设计1. 试算齿轮模数，即1) 拟定公式中各参数值a) 试选载荷系数b) 计算弯曲疲劳强度重叠度系数c) 弯曲疲劳强度螺旋角系数d) 计算小齿轮和大齿轮当量齿数查图10.17得齿形系数由图10.18查得应力修正系数由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮齿根弯曲疲劳极限分别为由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数s=1.4，即小齿轮及大齿轮弯曲疲劳许用应力分别为 取较大值即2) 试算齿轮模数2. 调节齿轮模数1) 计算实际载荷前数据准备i. 计算圆周速度vii. 齿宽iii. 计算齿高h及宽高比2) 计算实际载荷系数v. 依照v=0.812m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数vi. 由查表10.3得齿间载荷系数vii. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，结合，查图10.13得viii. 实际载荷系数3) 按实际载荷系数算得齿轮模数4) 对比计算成果，由齿面接触疲劳强度计算法面模数不不大于由齿根弯曲疲劳强度计算法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从原则中取整，为了同步满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径，计算小齿轮齿数，即取，则大齿轮齿数，取，互为质数3.3.5几何尺寸计算1. 计算中心距2. 按圆整后中心距修正螺旋角3. 计算小齿轮和大齿轮分度圆直径4. 计算齿轮宽度取3.3.6重要设计结论小齿轮齿数螺旋角,变位系数,中心距,齿宽。小齿轮选用45号钢(调质)，大齿轮采用45号钢(正火)。