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二级圆柱齿轮减速器用于带式运输机传动装置中的同轴式 第3页

更新时间:2009-5-29:  来源:毕业论文
机械设计课程设计
传动件设计计算

第一节 选精度等级、材料及齿数
1) 材料及热处理;
选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
2) 精度等级选用7级精度;
3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;
4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14°

第二节 按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算
按式(10—21)试算,即    
dt≥
1) 确定公式内的各计算数值
(1) 试选Kt=1.6
(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433
(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1
(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62
(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa
(6) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa;
(7) 由式10-13计算应力循环次数
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8
            N2=N1/5=6.64×107

(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98
(9) 计算接触疲劳许用应力
   取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得
             [σH]1==0.95×600MPa=570MPa
             [σH]2==0.98×550MPa=539MPa
             [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa

2) 计算
(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥
= =67.85

(2) 计算圆周速度
v= = =0.68m/s

(3) 计算齿宽b及模数mnt
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm
mnt= = =3.39
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm
b/h=67.85/7.63=8.89

(4) 计算纵向重合度εβ
      εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
(5) 计算载荷系数K
         已知载荷平稳,所以取KA=1
根据v=0.68m/s,7级精度,由图10—8查得动载系数KV=1.11;由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同,
故          KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数
            K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

(6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得
            d1= = mm=73.6mm

(7) 计算模数mn
          mn  = mm=3.74

第三节 按齿根弯曲强度设计
由式(10—17)
               mn≥
1) 确定计算参数
(1) 计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96

(2) 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数   Yβ=0。88

(3) 计算当量齿数
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89
        z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
(4) 查取齿型系数
由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172
(5) 查取应力校正系数
由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798


(6) 计算[σF]
σF1=500Mpa
σF2=380MPa
KFN1=0.95
KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa
[σF2]=266MPa

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