【文章內(nèi)容簡介】 ???? ）（）（ 取 mm75b1 ? 而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬，即mm68bb2 ?? 7 調(diào)整中心距后的強(qiáng)度校核 上述齒輪副的中心距不便于相關(guān)零件的設(shè)計(jì)和制造。為此，可以通過調(diào)整傳動(dòng)比改變齒數(shù)或者變位法進(jìn)行圓整。采用變位法將中心距就近圓整至 39。a =135mm。在圓整 時(shí)，以變位系數(shù)和不超出《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021a中所推薦的合理工作范圍為宜。其他幾何參數(shù)，如 1z ，2z ， m， ? ， b保持不變。 齒輪變位后，齒輪副幾何尺寸發(fā)生變化。應(yīng)重新校核齒輪強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。 （ 1）計(jì)算變位系數(shù) 20 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 7 調(diào)整中心距后的強(qiáng)度校核 ① 計(jì)算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動(dòng)系數(shù)和齒頂高系數(shù)。 )]39。/co sarcco s[(39。 aa ?? ? = ]135/)20co s133arcco s[( o= 1339934zzz 21 ?????∑ )ta n2/(39。in vxxx 21 ??? ∑∑ ）（ zin v???? =（ inv20o ） 133/（ 2tan20o ） = ??? taninv ? 12/1 3 31 3 5m/39。Y ????? ）（）（ aa ??????? y∑ 從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021b 中可知，當(dāng)前的變位系數(shù)和 提高了齒輪強(qiáng)度，但重合度有所下降 ② 分配變位系數(shù) 1x 和 2x 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021b 可知，坐標(biāo)點(diǎn)（ 2/z∑ ， 2/x∑ ） =（ ,）位于 L12 線和 L13 線之間，按這兩條線作射線，再從橫坐 標(biāo)的 21 zz和 處作垂直線，與射線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是 1x =， 2x = 8. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核 ??? zzzu 1ud TK2 EH31d 1HH ???? = 218 1 10 52 34 ?? =＜ [H?] 齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求，并且齒面接觸應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪有所下降。 9. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 213111FF1 K2 zm YYYTdsaFa?? ?? 21 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 9. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 =234 3421 2 ?MPa =＜ [ F? ]1 223 221FF2 K2 zm YYYTd saFa?? ?? =234 3421 2 ? = MPa 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，并且大齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。 設(shè)計(jì) 小齒輪和大齒輪的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 61和圖 62 結(jié)論 齒數(shù) 34z1? ， 99z2? ；模數(shù) m=2mm；壓力角 o20?? ； 中心距 a=133mm；齒寬 mm75b1 ? ， mm68b2 ? ；小齒輪選用 40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪選用 45 鋼 (調(diào)質(zhì) )；齒輪按 7級(jí)精度設(shè)計(jì)。 低 速級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 。已知低速軸 Ⅲ 的輸入功率 KP ?Ⅲ ，轉(zhuǎn)速minr119n ?Ⅲ ，齒數(shù)比 ? ，使用期為 10 年（每年 300個(gè)工作日），兩班制。詳見表 62 表 62 速級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 1. 選定齒輪類型、精① 按 圖 21 所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取 o20 ； ② 帶式輸送機(jī)為一般的工作機(jī)器，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106，選用 7 級(jí)精度。 ③ 材料 選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101，選擇小齒輪 22 度等級(jí)、材料及齒數(shù) 材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 280HBS。大齒輪材料選 45 鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 240HBS。 ④ 選 小 齒 輪 齒 數(shù) 241?Z ，大齒輪齒數(shù) 12 ???? ZZ Ⅰ ，取 492?Z 2. 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 ⑴ 計(jì)算小齒輪分度圓直徑，即 3 2d1tt1 ][u 1u2d ）（HEHH ZZZTK ?? ????? 1）確定公式中的個(gè)參數(shù)值 ① 試選 ?HK 。 ② 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ??????? mm119 66 NPT Ⅲ ⅢⅢ 105 N mm ③ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 107選取齒寬系數(shù) 1d?? 。 ④ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020查得區(qū)域系數(shù) ? 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 ⑤ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 查得材料的彈性影響系數(shù)21E ? 。 ⑥ 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) ?Z 。 )]2/(c o s[a rc c o s *111a ahZZ ?? ?? = oo 8 4 ]124/20c o s24[a r c c o s { ?? ）＋2（ )]2/(c o s[a rc c o s *222a ahZZ ?? ?? = oo 4 6 ]149/20c o s49[a r c c o s { ?? ）＋2（ ?????? ? 2/]39。ta nta nZ39。ta nta nZ[ 2211 ）﹣（）﹣（ ?? 23 2. 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 =[ － tan20o )+49( －tan20o )]/2π = ??? 3－－ ?? ? ⑦ 計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力 [ H? ] 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1025d 查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 a6001Hmin MP?? ，a5502Hmin MP?? 。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： h11 jLn60N ? =60 119 1 （ 2 8 300 10）= 108 8812 10648./10 ??? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1023 查取接觸疲勞壽命系數(shù) 1HN ? ， 2H ? 。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 [ H? ]1 = MP aMP aSK HHN 5701 600 in1 ??? 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 算傳動(dòng)的主要尺寸 [ H? ]2 = MP aMP aSK HHN 5391 550 in2 ??? 取 [ H? ]1 和 [ H? ]2 中的較小者作為該齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 [ H? ]=[ H? ]2 =539MPa 2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 3 2d1tt1 )][(u 1uk2d ?? ?ZZZT EHH ???? = 3 25 539 102 ）（??? 24 = ⑵ 調(diào)整小齒輪分度圓直徑 1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ① 圓周速度 60 119107. 182100060 nd 1t1 ???? ??? ② 齒寬 b mm1 8 0 7 .1 8 21db t1d ???? ? 動(dòng)尺寸 ⑴ 計(jì)算載荷系數(shù) HK ① 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102 得使用系數(shù) 1KA? ② 根據(jù) ?? ， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖108查得動(dòng)載系數(shù) ? ③ 齒輪的圓周力 t111t d/T2F ? = N105 .3 2 92 55 ? b/FK t1A =1 105 /= =100 mmN 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103 得齒間載荷分配系數(shù) ?? 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 3. 確定傳動(dòng)尺寸 ④ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104用插值法查得 7級(jí)精度，小齒輪的相對(duì)支撐為非對(duì)稱布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù) ?? ，由此，得到實(shí)際載荷系數(shù) .4 3 61 .21 .0 21KKKKK HHVAH ??? ?? ⑵ 按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑 33HtHt11 ??? 相應(yīng)的齒輪模數(shù)： 11 ??? 25 4. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ⑴ 試算模數(shù) 3FsaFa21d1Ftt ][ YYz YTK2m ）（ ?? ? ?? 1）確定公式中的個(gè)參數(shù)數(shù)值 ① 試選 ? ② 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) ????? ?? ? ③ 計(jì)算][ FsaFaYY? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1017 查得齒形系數(shù) ?FY ， ?FY ；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1018查得應(yīng)力修正數(shù) 1sa ? ， 2sa ? ；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1024C查得小齒輪和大齒輪的齒跟彎曲疲勞極限分別為MPa5001Flim ?? ， MPa3802Flim ?? ；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1022查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 ?FNK 。取彎曲疲勞安全系數(shù) S= [ F? ]1 = MP aMP aSK HN 500 inF1 ??? [ F? ]2 = MP aMP aSK HN 380 inF2 ??? 012 ][ 1 11 ???F saFa YY ? ][ 2 22 ???F saFa YY ? 因?yàn)榇簖X輪的][ FsaFaYY?大于小齒輪，所以取 26 4. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ][ FsaFaYY?= ][ 222 ?F saFa YY? 2﹚ 試算模數(shù) 3FsaFa21d1Ftt ][ YYz YTK2m ）（ ?? ? ?? = 241 710 923 25 ?? ⑵ 調(diào)整齒輪模數(shù) 1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的準(zhǔn)備 ① 圓周速度 ? mm70mm249 1 1t1 ???? 60 11970100060 nd 31 ???? ??? ② 齒寬 1b 7 0 m m7 0 m m1db 1d ??? ? ③ 寬高比 hb .9 1 70 .2 512mch2h t**a ????? ）（）（ 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 4. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) hb = ? 2﹚ 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) FK ① 根據(jù) ?? ， 7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查圖 108得動(dòng)載荷系數(shù) ? ② 由 5111t 105 .3 292/T2F ?? d /70N = 104 N mm70/101. 52 31/ 51 NbFK tA ? = mmN ＞ 100 mmN 27 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103 得齒間載荷分配系數(shù)??FK ③ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104用插值法查得 ?? ，結(jié)合 hb =《機(jī) 械設(shè)計(jì)》圖 1013， 得 ?? 則載荷系數(shù)為 1 .4 6 71 .3 21 .11 .0 11KKKKK FFVAF ?????? ?? 3﹚ 按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) mmmmFt 33 Ft ???? 5. 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑： ? ，算出小齒輪齒數(shù) m/dz 11 ? = ，取 35z1? ；則大齒輪齒數(shù) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說明 5. 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 12 ???? ，取 73z2? 。 21 zz和 互為質(zhì)數(shù)，這樣設(shè)計(jì)處的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 6. 幾何尺寸計(jì)算 ⑴ 計(jì)算分度圓直徑 mm105335mzd 11 ???? mm219373mzd 22 ???? ⑵ 計(jì)算中心距 mmmm 1622/2191052/dda 21 ????? ）（）（ ⑶ 計(jì)算齒輪寬度 mmmmdb d 10510511 ???? ? 28 考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬 b 和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（ 10~5 ） mm,即 mm115~110mm10~510510~5bb 1 ????? ）（）（ 取 mm112b