齿轮传动设计计算例题详解.docx

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1、齿轮传动设计计算例题详解 齿轮传动设计计算的步骤 （1） 根据题目提供的工作情况等条件，确定传动形式，选定合适的 齿轮材料和热处理方法，查表确定相应的许用应力。 （2） 分析失效形式，根据设计准则，设计m 或d1； （3） 选择齿轮的主要参数； （4） 计算主要集合尺寸，公式见表9-2.表9-10或表9-11； （5） 根据设计准则校核接触强度或弯曲强度； （6） 校核齿轮的圆周速度，选择齿轮传动的静的等级和润滑方式等； （7） 绘制齿轮零件工作图。 以下为设计齿轮传动的例题： 例题 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中得齿轮传动。已知：用电动机驱动，传递功率P=10KW ，小齿轮转速n1=950

2、r/min ，传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。 解：（1）选择材料与精度等级 小轮选用45钢，调质，硬度为229286HBS （表9-4）大轮选用45钢，正火，硬度为169217HBS(表9-4)。因为是普通减速器，由表9-13选IT8级精度。因硬度小于350HBS ，属软齿面，按接触疲劳强度设计，再校核弯曲疲劳强度。 （2）按接触疲劳强度设计 计算小轮传递的转矩为 T 1 =9.5510 6n1 P =9.5510695010=105N mm 载荷系数K 查表9-5取 K=1.1 齿数Z 和齿宽系数d 取z1=25，则 100254iz1z2=?= 因单级齿轮传

3、动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表9-12选取d =1。 许用接触应力 由图9-19（c ）查得 MPa H 5701 lim = MPa H 5302lim = 由9-7表查得SH=1 9h 11101.19=）855210（95560=j 60=L n ?N ()8 9 1 2 10 34 1019.1i =N N ?=?= 查图9-18得11=Z N ， 1.082=Z N 由式（9-13）可得 MPa H S Z H H N 5701570 11 lim 1 1=?= ?= MPa H S Z H H N 4.5721 530 08.12 lim 2 2 =?= ?= 查表9-6

4、得MPa Z E 8.189=,故由式（9-14）得 mm H u u K Z T d E d 4.575708.18952.3415101.152.3)1(3253 2 111 =? ?=? ? ? mm m z d 296.225 4 .571 1 = = 由表9-1取标准模数m=2.5mm （3）确定基本参数，计算主要尺寸 62.5mm 252.5mz1d1=?= 250mm 1002.5mz2d2=?= mm b d d 5.625.621=?= 圆整后取b2=65mm 。 70mm 5b2b1=+= 156.25mm 100)(252.52 1 z2)m(z121a =+?=+= （

5、4）校核齿根弯曲疲劳强度 确定有关系数与参数： 齿形系数 查表9-8得65.21=Y F ， 2.18Y F2= 应力修正系数 查表9-9得 1.591=Y S ， 1.802=Y S 许用弯曲应力F 由图9-21(c)查得 MPa F 2022 lim = MPa F 1802lim = 由表9-7查得 1.3=S F 查图9-20得121=Y Y N N 由式（9-16）可得 MPa F s Y F F N 1543.1200 11 lim 1 1 =?= ?= MPa F s Y F F N 1393.1180 2 lim 2 2 = ?= 所以由式（9-15） MPa F MPa b

6、K Y Y z m T S F F 1549159.165.2255.265101.1221 25 111 21 1= =?= MPa F MPa Y Y Y Y S F S F F F 1398559 .165.28 .118.2912 1 1 2 21 2= =?= 齿根弯曲疲劳校核合格。 （5）验算圆周速度 s m s m v n d /13.3/1000 60955 5.621000 601 1=?= ?= 由表9-13可知，选IT8级精度是合适的。 设计齿轮结构，绘制齿轮工作图（略） 以下是该查的表及图和公式 表9-1 表9-2 表9-4 表9-5 表9-6 表9-7 表9-8 表9-9 表9-13 图9-18 图9-19 图9-20 图9-21（c）