【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /m = ? ?cao o lpZ p p K K?? ?20 5 0 0 1 dvPF m vz?? ? ?（ ）K22 . 5 2 1 . 2 95 0 0 ( 1 ) 0 . 1 7 2 0 . 2 50 . 9 5 5 2 0 . 2 5? ? ??黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ()= =25 = Fmax== 帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu) 齒輪的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 自轉(zhuǎn)部分高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇齒輪的材料、熱處理、精度 (1) 齒輪材料及熱處理 大小齒輪材料均為 20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為 58~62HRC，有效硬化深度 ~。經(jīng)參考文獻(xiàn) [9]查得 lim 1 lim 2 1500hh????MPa lim1 lim2FF??? =900MPa (2) 齒輪精度 按 GB/T100951998，選擇 8 級(jí)精度，齒跟噴丸強(qiáng)化。 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 (1) 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩 T = 1T = 510? N? mm (2) 確定齒數(shù) 因?yàn)槭怯昌X面，故取 1Z =20， 2Z =1i ? 1Z =20? =88 傳動(dòng)比誤差 i= 21ZZ = 4 .4 1 4 .4 0 .0 0 34 .4i ?? ? ?=%? 5% 允許。 (3) 初選齒寬系數(shù) R? 02 sin 2qF zF ??? 2黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ()()() R? =b/R 設(shè)計(jì)時(shí)通常取 R? =13 又取 12bb? b 為錐齒輪工作寬度 R 為錐距 (4) 確定分錐角 12?? 小齒輪分錐角 1? = 12arctanZZ（ ） =? 大齒輪分錐角 2? =90 13?? ? =? (5) 載荷系數(shù) tK 試選載荷系數(shù) tK = (6) 齒形系數(shù) FY? 和應(yīng)力修正系數(shù) SY? 當(dāng)量齒數(shù) 111cosVZZ ?? = 222cosVZZ ?? =335 查參考文獻(xiàn) [9]得 1FY? = 1SY? = 2FY? = 2SY? = (7) 許用彎曲應(yīng)力 安全系數(shù) FS = 一般 FS =~ 工作壽命為 1 班制 ，三年，每年工作 300 天。 則小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1N =60 hnkt = 60 1 97 6. 7 ( 30 0 1 3 8 )? ? ? ? ? ?= 810? 則大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 ()()()()()12 NN u? = ? = 810? 查參考文獻(xiàn) [9]得 壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 許用彎曲應(yīng)力 ? ? limF F N FYS??? lim 1 lim 2 900FF????MPa 所以 ? ?1 lim 1 1F F N FYS??? =900 ? = ? ?2 lim 2 2F F N FYS??? =900 ? = (8) 計(jì)算模數(shù) nm ? ?13 2214 ()(1 0 . 5 ) 1 FSFRRYYKTZu ???? ? ? ? ? 式中： 載荷系數(shù) K= 齒數(shù)比 u= 扭矩 1T = 510? N mm? 齒形系數(shù) FY? = 齒寬系數(shù) R? =1/3 應(yīng)力修正系數(shù) SY? = ? 查參考文獻(xiàn) [9]得 ， 圓整標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取 m=。 (9) 初算主要尺寸 初算中心距 a= 12( ) 2nm Z Z? = (20+88) 2? =205mm 分度圓直徑 11nd mZ? =? 20=90mm 22nd mZ? =? 88=391mm 齒寬 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 ()()()13b? (取整 ) 2212 2nR m Z Z??=203 12bb? =65mm R? =bR= (10) 驗(yàn)算載荷系數(shù) K 圓周速度 1160 1000dnV ?? ? =查參考文獻(xiàn) [9]得 動(dòng)載系數(shù) VK = R? = 1b? 65mm 查參考文獻(xiàn) [9]得 HK? = 又 b/h= nb m= 查參考文獻(xiàn) [9]得 齒向載荷分布系數(shù) FK?? 使用系數(shù) AK 工作機(jī)輕微沖擊，原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，所以查參考文獻(xiàn) [9]得 AK =。 齒間載荷分布系數(shù) FK?? 載荷系數(shù) V F HK K K K K??? ? ? ? ? 則 引用公式（ ） m ? ?13 2214 ()(1 0 . 5 ) 1 FSFRRYYKTZu ???? ? ? ? ? =? nm 所以滿足齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 。 齒輪的校核 設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體工作情況下，必須有足夠的工作能力，以保證在整個(gè)壽命期間不致失效，所以要對(duì)齒輪進(jìn)行校核。校核大齒輪 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ()H? = 314HERRKTZZ du?? 2（ ） 由參考文獻(xiàn) [9]確定 式中 各系數(shù) ： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ = 彈性系數(shù) EZ = Mpa 載荷系數(shù) K= 轉(zhuǎn)矩 T = 510? N? mm 齒寬系數(shù) R? = 分度圓直徑 1d =391mm 齒數(shù)比 u = 計(jì)算得 H? = ? ?H? = limh? N HZ S =1500? = MPa H? ? ?H? 所以齒輪完全達(dá)到要求。 自轉(zhuǎn)部分低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇齒輪的材料、熱處理、精度 (1) 齒輪材料及熱處理 大小齒輪材料均為 20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為 58~62HRC，有效硬化深度 ~。經(jīng)參考文獻(xiàn) [9]查得 lim 1 lim 2 1500hh????MPa lim1 lim2FF??? =900MPa (2) 齒輪精度 按 GB/T100951998，選擇 8 級(jí)精度，齒跟噴丸強(qiáng)化。 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 (1) 計(jì)算 小齒輪傳遞的扭矩 4T = 510? N? mm (2) 確定齒數(shù) 因?yàn)槭怯昌X面，故取 1Z =17， 2Z =1i ? 1Z =17? =54 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 傳動(dòng)比誤差 i= 215717ZZ ? = 由 公式（ ） 3 .1 6 3 .1 7 6 0 .0 0 53 .1 7 6i ?? ? ?=%? 5% 允許。 (3) 初選齒寬系數(shù) R? R? =b/R 設(shè)計(jì)時(shí)通常取 R? =13 又取 12bb? b 為錐齒輪工作寬度 R 為錐距 (4) 確定分錐角 12?? 小齒輪分錐角 由 公式（ ） 1? = 12arctanZZ（ ） =? 大齒輪分錐角 2? =70 ?? ? =? (5) 載荷系數(shù) tK 試選載荷系數(shù) tK = (6) 齒形系數(shù) FY? 和應(yīng)力修正系數(shù) SY? 當(dāng)量齒數(shù) 由 公式（ ） 11 1cosV ZZ ??= 222cosVZZ ?? = 查參考文獻(xiàn) [9]得 1FY? = 1SY? = 2FY? = 2SY? = (7) 許用彎曲應(yīng)力 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 安全系數(shù) FS = 一般 FS =~ 工作壽命為 1 班制，三年，每年工作 300 天。 則小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由 公式（ ） 1N =60 hnkt = 60 1 70 ( 300 1 3 8 )? ? ? ? ? ?= 710? 則大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由 公式（ ） 12 NN u?= ? = 710? 查參考文獻(xiàn) [9]得 壽命系數(shù) 121NNYY?? 許用彎曲應(yīng)力 ? ? limF F N FYS??? lim 1 lim 2 900FF????MPa 所以 由 公式（ ） ? ?1 l im 1 1F F N FYS??? =900 ? = ? ?2 lim 2 2F F N FYS??? =900 ? = (8) 計(jì)算模數(shù) 由 公式（ ） nm ? ?13 2214 ()(1 0 . 5 ) 1 FSFRRYYKTZu ???? ? ? ? ? 式中： 載荷系數(shù) K= 齒數(shù)比 u= 扭矩 1T = 610 N mm?? 齒形系數(shù) FY? = 齒寬系數(shù) R? =1/3 應(yīng)力修正系數(shù) SY? = ? 查參考文獻(xiàn) [9]得 圓整標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 取 m=6 (9) 初算主要尺寸 初算中心距 由 公式（ ） a= 12( ) 2nm Z Z? =6 (17+54) 2? =213mm 分度圓直徑 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 由 公式（ ） 11nd mZ? =6? 17=102mm 22nd mZ? =6? 54=324mm 齒寬 13b? (取整 ) 由 公式（ ） 2212 2nR m Z Z??= 12bb? =55mm R? =bR= (10) 驗(yàn)算載荷系數(shù) K 圓周速度 由 公式（ ） 1160 1000dnV ?? ? = 查參考文獻(xiàn) [9]得 動(dòng)載系數(shù) VK = R? = 1b? 55mm 查參考文獻(xiàn) [9]得 HK? = 又 b/h= nb m= 查參考文獻(xiàn) [9]得 齒向載荷分布系數(shù) FK?? 使用系數(shù) AK 工作機(jī)輕微沖擊，原動(dòng)機(jī) 均勻平穩(wěn) ， 所以查參考文獻(xiàn) [9]得 AK =。 齒間載荷分布系數(shù) FK?? 載荷系數(shù) 由 公式（ ） V F HK K K K K??? ? ? ? ? 則 由 公式（ ） m ? ?13 2214 ()(1 0 . 5 ) 1 FSFRRYYKTZu ???? ? ? ? ? =? nm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 所以 滿足齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 。 齒輪的校核 設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體工作情況下，必須有足夠的工作能力，以保證在整個(gè)壽命期間不致失效，所以要對(duì)齒輪進(jìn)行校核。 大齒輪的數(shù)值大，取大齒輪校核。 大齒輪的彎曲強(qiáng)度 由 公式（ ） H? =314HE RRKTZZ du?? 2（ ） 由參考文獻(xiàn) [9]確定 式中 各系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ = 彈性系數(shù) EZ = MPa 載荷系數(shù) K= 轉(zhuǎn)矩 T = 510? N mm? 齒寬系數(shù) R? = 分度圓直徑 1d =324mm 齒數(shù)比 u = 計(jì)算得 H? = ? ?H? = limh? N HZ S =1500? = MPa H? ? ?H? 所以齒輪完全達(dá)到要求。 公轉(zhuǎn)部分直齒輪設(shè)計(jì)與計(jì)算 選擇齒輪的材料、熱處理、精度 (1) 齒輪材料及熱處理 大小齒輪材料均為 20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為 58~62HRC，有效硬化深度 ~。經(jīng)參考文獻(xiàn) [10]圖 lim 1 lim 2 1500hh????MPa lim1 lim2FF??? =900MPa (2) 齒輪精度 按 GB/T100951998，選擇 8 級(jí)精度，齒跟噴丸強(qiáng)化。 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 (1) 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩 T = 1T = 510? N? mm (2)