【文章內容簡介】 輸入 1 2 288 輸入 5 3 輸入 機械課程設計 報告書 第 12 頁 共 26 頁 齒輪傳動設計計算 設計單級標準直齒圓柱齒輪減速的齒輪傳動。該減速器用電動機驅動，載荷平穩(wěn)，單向運轉。 齒輪材料與熱處理的選擇是要根據具體的工作要求來決定的，此外還要考慮齒輪毛呸制造方法。當齒輪直徑 d≦ 500mm 時，根據制造條件，可采用鍛造毛呸。 當齒輪直徑 d≧ 500mm 時，多采用鑄造毛呸。小齒輪根圓直徑與軸 徑接近時，齒輪要和軸要制成一體，這時選材要兼顧軸的要求。同一減速器的各級小齒輪（或大齒輪）的材料盡可能一致，以減少材料牌號和工藝要求。 齒輪強度計算中不論是針對大齒輪還是針對小齒輪的（許用應力和齒輪系數，不論用哪個齒輪的數值），其公式中的轉矩，齒輪的直徑或齒數都應是小齒輪的轉矩 T1，小齒輪的分度圓 d1和小齒輪的齒數 z1 小齒輪的齒數選取首先要注意不能產生根切，另外齒數的選取還要考慮在滿足強度要求的情況下，盡能多一些，這樣可以加大重合度系數，提高轉動的平穩(wěn)性，且能減少加工量。大齒輪和小齒輪的齒 數最好互為質數，防止磨損或失效集中在某幾個齒上。 齒寬系數的選取要看齒輪在軸上所處的位置來決定，齒輪在軸上的對稱部位齒寬系數可以取得梢大一些，而在非對稱位置的就要取得小一些，防止沿齒寬產生載荷偏斜。同時要注意直齒圓柱齒輪齒寬系數應比斜齒輪的要小一些；開式齒輪要比閉式齒輪要小一些。 為了保證齒輪安裝以后仍能夠全齒嚙合，那么小齒輪齒寬應比大齒輪齒寬要寬 5~8mm。模數首先要標準化，是一個標準值，并且在工程上要求傳遞動力的齒輪的模數 M≧ 。 按下表步驟計算： 計算項目 計算內容 計算結果 料與熱處理方式 因該齒輪傳動比無特殊要求，故可選一般材料，而且為軟齒面。 小齒輪材料為 45 鋼，調質處理，硬度為 45鋼，正火處理，硬度為 215HBS 因為是一般減速器，故選擇 8級精度，要求齒面粗糙度 Ka≤ ()μ m 初選 8級精度 機械課程設計 報告書 第 13 頁 共 26 頁 計算齒輪比 小齒輪的轉矩T1 由原動機為電動機，工作機為帶式輸送機，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸之間對稱布置，查書 P192 表 1011 μ =Z1/Z2=N1/N2=1440/288=5 T1=T0η 2η 3=0. 99= () K= μ=5 T1= () 選擇齒寬系數 因單極齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面又為 齒面。故查書（機械零件） P118 表 78 Ψ d= 應力循環(huán)次數 N1=60njLh=601440/(1052402)=10 9 N2=N1/i=10 9/5=7 108 N1=10 9 N2=7 108 許用接觸應力 由書 (機械設計基礎 )P190 圖 718 得 ZNT1=，ZNT2= [σ H]1=(ZNT1σ Hlim） /SH1=560/= 490(Mpa) [σ H]2=（ ZNT1σ Hlim1） /SH2=5 30/=475Mpa) [σH ]1=490(Mp)a [σH ]2=475(Mp) 齒輪分度圓直徑 由于嚙合接觸應力是一樣的 ，)(42)(31][d )1( 3 2HmmmmKTd 取?? ??? ?? ? 故用小齒輪應力計算 d=42(mm) 模數 m=d/ Z1 m=2mm 校核模數 m≧ ??32112 ??FdSaFaZ YYKT 確定模數 m=2mm 確定齒數 Z1 Z2 Z1=d/m=42/2=21 Z2=μZ 1=52 1=105 取 Z2=101 Z1=21 Z2=101 實際齒數比 μ ˊ =Z2/Z1=101/21= μ ˊ = 校核齒數 ????? ???? 齒數比在合理（177。 5%）誤差范圍內 ??? 計算齒輪主要尺寸 d1=mz1=2 21=42 d2=mz2=2 101=202 中心距 a=(d1+d2)=122 齒輪寬 b2=Ψ d d1= 42=(mm)取 47mm b1=b2+(5~10)=55(mm) d1= 42(mm) d2=202(mm) a=122(mm) b2=47(mm) b1=55(mm) 機械課程設計 報告書 第 14 頁 共 26 頁 校核齒輪強度 確定兩齒輪的彎曲應力由書 (機械設計基礎 )p168圖 1314查得齒輪彎曲疲勞極限 σ Flim1=210(Mpa) σ Flim2=190(Mpa) 由最小安全系數 SF= YNT1= YNT2= [σF] 1=(YNT1σ Flim1)/SF=(210)/1. 25=(Mpa) [σF] 2=(YNT2σ Flim2)/SF=( 190)/=(Mpa) σ Flim1=210(Mpa) σ Flim2=190(Mpa) [σ F]1=(Mpa) [σ F]2=) 兩齒輪齒根的彎曲應力 計算兩齒輪齒根的彎曲應力由 機械設計基礎書 P167 表1313 YF1= YS1= YF2= YS2= 比較 ： (YF1Y S1)/[ σ F]1=( 9)/= (YF2Y S2)/[ σ F]2=( )/= 計算小齒輪齒根彎曲 強度 FsaFaF Zdm YYKT ][2 2131 ?? ??? σ F1= 由 σ F1=(Mpa)[σ F]1=(Mpa) 彎曲 強度足夠 驗算圓周速度 V并選取齒輪 V=( d1 n1)/60 1000 =( 42 1440)/60 1000=(m/s)5(m/s) 8級精度合適 齒輪幾何尺寸計算 齒頂圓直徑 da da1=d1+2ha=(Z1+2ha*)m=(21+2 1) 2=46(mm) da2=d2+2ha=(Z2+2ha*)m=(101+2) 2=206(mm) 齒全高 h(c=) h=(2ha’ +C’ )m=(2 1+) 2= (mm) 齒頂高 hf=(ha*+C’ )m= (mm) 齒根圓直徑 df1=d12hf=422 =37 (mm) df2=d22hf=2022 =197 (mm) 尺厚 ： S= da1=46 (mm) da2=206 (mm) h= (mm) df1=37 (mm) df2=197（ mm） S= 齒輪結構設計 小齒輪采用齒輪軸結構，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板結構 大齒輪的相關尺寸計算如下： 軸孔直徑 ds=48 (mm) 軸轂直徑 D1== (mm) 軸轂長度 L=b2=47 (mm) 軸緣厚度 δ 0=(34)m=6~8(mm) 輪緣內徑 D2= 2ad 2h2δ0=183 (mm) 腹板厚度 C==4 7= (mm)取 15mm 腹板中心孔直徑 D=(D2+D1)=(183+)=130 (mm) 腹板的孔徑 d0=(D2D1)=()=27 (mm) 齒輪倒角 n=(m)=1 (mm) ds=48 (mm) D1= (mm) L= 47 (mm) δ 0=7(mm) D2= 183 (mm) C=15 (mm) D=130 (mm) 270 ?d n=1 機械課程設計 報告書 第 15 頁 共 26 頁 大齒輪 小齒輪 機械課程設計 報告書 第 16 頁 共 26 頁 輸入軸的設計結構計算 軸的選材及許用應力 : 由已知條件知減速器傳遞的功率屬中小功率對材料無特殊要求，故 選用 45 鋼并調質初期由書 P223 表 162