直齿圆柱齿轮的设计.docx

直齿圆柱齿轮的设计 直齿圆柱齿轮的设计 一、齿轮结构的设计 1选择齿轮形式 大齿轮2Z =79 m=3mm 分度圆直径d=237mm 齿顶圆直径d a =243mm 500mm 应做成腹板式齿轮 2齿轮结构尺寸 条件：1D （0D +3D ）/2 ；2D （0.250.35）（0D -3D ）； 3D 1.64D ；1n 0.5m n ;r 5mm ； 0D d a -（1014）m n ；C （0.20.3）b ； 计算：取0D =213mm 4D =56mm 3D 1.64D =90mm 1D = 151mm 取2D =40mm b=60mm 取C=12mm 1n =1.5mm 二、齿轮的精度计算 1确定齿轮的精度等级 其是减速器齿轮查表得精度等级大致在68级 V=1d 1000*60 n =2.36m/s 由圆周速率查表知其精度等级为8级，由于该齿轮传递运动准确性要求不高，传递动力 也不是很大（m N T ·251=），故准确性和载荷分布均匀性也可取为8级，则齿轮精度在图 样上标准为：8GB/T 10095.12-2022。 2确定检验项目及允许值 （1） 齿距累计总偏差p F 查表得p F =0.070mm （2） 单个齿距极限偏差pt f ±：mm f pt 018.0±=± （3） 齿廓累积总偏差F ：mm F 025.0= （4） 螺旋线总偏差F ：mm F 029.0= 3确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差 中心距：mm z z m a 5.148)7920(2 3)(221=+=+=最小法相侧隙min bn j 可以根据传动时允许的工作温度、润滑方法及齿轮的圆周速度等条件确定，由以下两部分组成。 （1）补偿传动时温度升高使齿轮和箱体产生的热变形所需的法相侧隙1bn j ，它的计算公式为： n bn t t a j sin 2)(22111?-?= 式中：a 齿轮副的公称中心距 21、齿轮和箱体材料的线膨胀系数（/1） 21t t ?、齿轮温度和箱体温度分别对20的偏差 n 齿轮的法相压力角 将数据代入公式得：m j bn 251= （2）保证正常润滑条件所需的法相侧隙2bn j ，它取决于润滑方法和齿轮的圆周速度，经过查表可得：m j bn 302= 则齿轮的最小法相侧隙为： m j j j bn bn bn 55015.0025.021min =+=+= 齿厚极限偏差 1）确定补偿齿轮和齿轮箱体的制造、安装误差所引起的侧隙减少量bn J 确定齿厚上偏差sns E 即齿厚最小减薄量，它除了要保证齿轮副的最小法相侧隙min bn j 外，还要补偿齿轮副加工和安装误差所引起的侧隙减小量bn J 。计算bn J 时，应考虑要将偏差都转化到法相侧隙的方向上，整理后的公式如下： 经查表，m F m f m f pt pt 29181721= 222221)/(34.077.1)(88.0F b L f f J pt pt bn += 式中：L 两对轴承孔的跨距 根据输出轴，经查表，确定轴承的尺寸如下： 外圈直径为mm 90，内圈直径为mm 55，轴向宽度为mm B 21= 取套筒轴向距离为mm l 12= 则可求得：mm L 105= 将上述数据代入公式得：m J bn 89.53= 2）确定齿厚上偏差 根据以下公式确定齿厚上偏差： )tan |cos 2( min n a n bn bn sns f J j E +-= 经查表可得：m f a 5.31= 则将数据代入公式可得：mm E sns 069.0-= 3）确定齿厚下偏差 齿厚公差的计算公式如下： n r r sn F b T tan 222?+= 经查表：m F m b r r 569.144= 代入公式可得：m T sn 08.113= 则根据：sn sns sni T E E -= 可以求出：mm E sni 182.0-= 4）公法线长度极限偏差 对于中等模数齿轮，用检查公法线长度极限偏差来替代齿厚偏差，可以按下面的式组求出公法线长度极限偏差。 ?+=-=n r n sni wi n r n sns ws F E E F E E sin 72.0cos sin 72.0cos 将数据代入公式可以求出： ?-=-=mm E mm E wi ws 157.0079.0 跨齿数95.09 2+=z k 公称公法线长度mm z k m W k 594.78014.0)5.0(952.22=+-?= 则公法线长度及其偏差为mm W k 079.0157.0594.78-= 4齿坯精度 （1） 基准孔的尺寸公差和形状公差和 查表可知取基准孔公差为7IT ，采用包容原则，则尺寸公差为 mm H 030.0056756+=。 基准孔的圆柱度公差取F b L )/(04.0和p F 1.0中的较小者，经计算， 可求得圆柱度公差为：mm t 002.0= （2） 齿顶圆的尺寸公差和形状公差 齿顶圆直径为mm m h d d a 240* 2=+=，取精度等级为8IT ，则尺寸公差为0 072.02438243-=h 齿顶圆柱的圆柱度公差值为： mm t 002.0= 经查表，齿顶圆对基准孔轴线径向圆跳动公差值mm F t p r 021.0070.03.03.0=?= （3） 基准端面的圆跳动公差 经查表基准端面对基准孔轴线的轴向圆跳动公差值如下： mm F b d t t 023.060/029.02372.0)/(2.02=?= （4）齿坯表面粗糙度值经查表齿面的表面粗糙度为6.1a R m 。 5确定齿轮副精度 （1）齿轮副中心距极限偏差a f ± 经查表，0315.0±=±a f ，则在图上标注：mm a 0315.05.148±= （2）轴线平行度误差f 和f f =0.5(L/b)F = 0.025mm f =2f =0.050mm （3）轮齿接触斑点 经查表可得，轮齿接触斑点要求如下： 在齿长方向上的%35/1b b c 和%35/2b b c ；在齿高方向上的%50/1h h c 和%50/2h h c 中心距极限偏差和轴线平行度公差在箱体图上标出