【文章內(nèi)容簡介】 m=；為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 = 來計算小齒輪的齒數(shù)，即 = ，取 =25，=25 =，取 902?Z 。 幾何尺寸的計算 （ 1）計算中心距 a= = ??? 2 )9025( (2)計算小、大齒輪的分度圓直徑 1d = ?1z m=25 = 1 3 ????? mzd (4)計算齒輪寬度 b= =+(5 10)=~ 取 =45mm， 2b = 機(jī)械設(shè)計課程說明書 13 調(diào)整中心距之后的強(qiáng)度校核 采用變位法將中心距就近圓整至 ，a =90mm，則： ? ?? ? ? ?? ? ?? ???? ， aa ?? ， 又： 1 1 5902521 ?????? zzz ， ? ? ? ? ? ? ? ? a n2/ a n2/21 ????????? ?? ??? in vin vzin vin vxxx ??? ，取 ??x ， ??x 。 齒輪副的中心距圓整之后， 等均發(fā)生了變化，應(yīng)重新計算校核齒 輪強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。 （ 1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核 按照設(shè)計時的做法，先計算 中的各項參數(shù)。其計算結(jié)果如下所示： ?HK ， mmNT ??? 42 ， 1?d? ， ?d ， u=， ?HZ ， ??Z ，將以上的參數(shù)帶入計算式中可以得到 = 34 ?????? ???= 齒面接觸疲勞強(qiáng)度合格。 （ 2） 按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按照前述的做法，先計算21322 zm YYYTK d SaFaFF ?? ????? ?? ?中的各個參數(shù)的值 。 其參數(shù)的計算結(jié)果如下所示： ?FK ， 42 ??T Nmm， ?FaY ， ?FaY ， ?SaY ， ?SaY ，??Y ， m=， 251?z 。 將以上參數(shù)帶入上式，得到 : ??? ????????? ????? 2342131121 zm YYYTKdSaFaFF ?? ? MPa? ?1F? =。 234213 2222 ?? ????????? ????? zm YYYTK d SaFaFF ?? ?= MPa? ?2F? =。 機(jī)械設(shè)計課程說明書 14 所以齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度合格，并且小齒輪的抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪的。 主要設(shè)計結(jié)論 模數(shù) m=， 1z =25， 2z =95， 壓力角 ,變位系數(shù) 1x =， 2x =，中心距 a=90mm， 齒寬 mmb 451 ? ， mmb ? 。 小齒輪選用 45 鋼， 調(diào)質(zhì)，大齒輪采用 45 鋼，調(diào)質(zhì)。齒輪精度選用 8 級精度。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于大齒輪較大，為了減輕慣性所引起的沖擊載荷及本身的慣性矩，采用 輪輻式齒輪。 高速級齒輪的設(shè)計 已知：高速軸的輸出功率為 ?p kw，轉(zhuǎn)速 1n =2920r/min， 傳動比 i=，轉(zhuǎn)矩 1T = mmN?? 410 ，每年工作 250 天，三班制，工作 10 年。 確定齒輪的材料，齒數(shù)和類型 （ 1）選用直齒圓柱齒輪作為傳動齒輪，由于帶式傳送機(jī)屬于一般傳送機(jī)，參考表 106，選用 8 級精度。 （ 2）材料選擇，由表 101，選擇小齒輪為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）齒面硬度 270HBS,大齒輪選用 45 鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 230HBS。 （ 3） 選擇小齒輪齒數(shù) 1z =28，大齒輪 齒數(shù) 2z = 1i 1z = 28=,取2z =101；初選壓力角 =20176。 按齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度設(shè)計 （ 1）試算模數(shù) 確定公式中各參考數(shù)值： 試選載荷系數(shù) = 由式（ 1018），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù) : =++（ 2） 計算 查圖 1017，得齒形系數(shù) ： ??FY , ??FY 由圖 1018 查得應(yīng)力修正系數(shù) ?SaY , ?SaY 由圖 1024c 查 得 大 齒 輪 小 齒 輪 的 齒 根 彎 曲 疲 勞 極 限 分 別 為,查圖 1022 查得彎曲疲 勞壽命 系數(shù)為： 機(jī)械設(shè)計課程說明書 15 ?FNK , ?FNK . 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式（ 1014）得 = = ?= = = ? = = ? = = ? = 因為大齒輪的 大于小齒輪的，所以取 = （ 3） 試算模數(shù) tm ≥ 3 24241 017 ? ????? =0。 975mm （ 4） 調(diào)整齒輪的模數(shù) 計算實際載荷系數(shù)前的準(zhǔn)備 圓周速度 v： = 24=,v= =齒寬： b= =1 = 齒高 h 及寬高比 b/h h=(2 ) =(2 ) = b/h=（ 5） 計算實際載荷系數(shù) 由 v=,8 級精度，由圖 108 查得動載系數(shù) ?VK ，由 =2 / =2 /= N b=1 310? /=, 查表 103 得齒間分配系數(shù) =，由表 104 用線性插值法查得 8 級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置時， =. 查表 103 得齒間載荷分配系數(shù) =，所以 ????????? ?? FFVAF KKKKK 由式（ 1013），可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) 機(jī)械設(shè)計課程說明書 16 == （ 6） 確定齒數(shù) 綜上，取齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計的模數(shù) 并近似圓整為標(biāo)準(zhǔn)值為m=,又同軸式中心距相同，則小齒輪齒數(shù)為： 1 2 2 9 0 3 9 .2 7(1 ) 1 (1 3 .5 8 3 )az mu ?? ? ???， 取 1 39z? ，則 21 3 9 3 .5 8 3 1 3 9 .7z z u? ? ? ? ?， 取 2 139z ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 a= = (39 139) 1 892???mm (2)計算小、大齒輪的分度圓直徑 1d = ?1z m=39 1=39 22 139 1 139d z m? ? ? ? ? (3)計算齒輪 寬度 b= =39+(5 10)=44~49mm 取 =45mm， 2b =39. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 該齒輪是按齒根接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，所以只校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度是否符合要求。 （ 1）計算變位系數(shù) 采用變位法將中心距就近圓整至 ，a =90mm，則： ? ? ? ?a r c c o s c o s / a r c c o s 8 9 c o s 2 0 / 9 0 2 4 . 2 0 9aa?? ????? ? ? ??? ??， ， 又： 12 39 139 178z z z? ? ? ? ? ?， ? ? ? ? ? ? ? ?12 / 2 ta n 2 4 .2 0 9 2 0 1 7 8 / 2 ta n 2 0 2 .7 4x x x in v in v z in v in v? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?，取 1 ? ， 2 ? 。 （ 2）強(qiáng)度校核 按照設(shè)計時的做法，先計算 中的各項參數(shù)。其計算結(jié)果如下所示： 機(jī)械設(shè)計課程說明書 17 ? ， 41 10T N mm? ? ?， 42 5 .9 8 7 1 0T N m m? ? ?， 1?d? ， 1 39d? ，2 139d ? ， u=， ? ， ， ?? ，將以上的參數(shù)帶入計算式中可以得到 小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度： =? ?432 1 . 4 9 1 . 7 4 1 0 3 . 5 8 3 1 2 . 1 5 1 8 9 . 8 0 . 9 8 4 7 1 . 9 3 M P a 4 9 51 3 9 3 . 5 8 3 H M P a?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 則大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度： =? ?432 1 . 4 9 5 . 9 8 7 1 0 3 . 5 8 3 1 2 . 1 5 1 8 9 . 8 0 . 9 8 1 1 4 . 4 2 M P a 4 9 51 1 3 9 3 . 5 8 3 H M P a?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 大齒輪和小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度都滿足要求。 主要設(shè)計結(jié)論 模數(shù) m=1mm， 1z =39， 2z =139，壓力角 ,變位系數(shù) 1x =， 2x =，中心距 a=90mm，齒寬 mmb 451 ? ， 2 39b mm? 。 小齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，大齒輪采用 45 鋼，調(diào) 質(zhì)。齒輪精度選用 8 級精度。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于大齒輪較大，為了減輕慣性所引起的沖擊載荷及本身的慣性矩，采用輪輻式齒輪。