z520b臺(tái)式鉆床設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 23:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模數(shù)的計(jì)算為了使齒輪能夠正常工作，應(yīng)對(duì)齒輪的材料提出如下基本要求：（1）齒面應(yīng)有足夠的硬度和耐磨性，以防止齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等失效。（2）輪齒心部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以防止齒根折斷忽然抵抗沖擊載荷。（3）應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，以便加工和提高力學(xué)性能。適合制造齒輪的材料有很多，最常用的是鋼、鑄鐵，有些場(chǎng)合也采用非金屬材料。鋼鋼具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造和熱處理等優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)齒輪毛坯都采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼通過鍛造而成，并通過熱處理改善和提高力學(xué)性能。按熱處理后齒面硬度的不同，鋼制齒輪分為軟齒面齒輪和硬齒面齒輪兩種。軟齒面齒輪的齒面硬度小于或等于350HBS，通常適用于一般用途、中小功率以及精度要求不高的場(chǎng)合，例如一般用途的減速器。由于齒面硬度不高，這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火的熱處理之后再進(jìn)行精加工，一般采用插齒或滾齒等方法。對(duì)于一對(duì)軟齒面的齒輪來說，在傳動(dòng)的過程中，小齒輪的輪齒嚙合次數(shù)比大齒輪的多，同時(shí)小齒輪的齒根較薄，使得小齒輪的輪齒彎曲強(qiáng)度較弱。因此，通常使小齒輪的齒面硬度要比大齒輪的齒面硬度高30～50HBS或更多，以保證大、 小齒輪的使用壽命相接近。在一般情況下，通常選用不同的材料或不同的熱處理可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求。硬齒面齒輪的齒面硬度大于350HBS，常用于高速重載及受有沖擊載荷的或要求結(jié)構(gòu)緊湊的重要機(jī)械傳動(dòng)中，例如機(jī)床、汽車變速箱等。這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火后，進(jìn)行精切齒，然后再進(jìn)行表面淬火處理，使得齒輪的耐磨性提高，承載能力增大。硬齒面齒輪與軟齒面齒輪比較，其綜合承載能力可提高2～3倍?；蛘哒f，在相同的承載能力下，硬齒面的齒輪傳動(dòng)要比軟齒面的結(jié)構(gòu)尺寸小得多。所以，除非受到工藝或生產(chǎn)等條件的限制，一般情況下應(yīng)盡可能采用硬齒面齒輪。鑄鋼對(duì)于齒輪的直徑尺寸較大（大于400～600mm），或結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易鍛造的齒輪毛坯，可用鑄鋼來制造。例如低速、重載的礦山機(jī)械中的大齒輪。鑄鐵灰鑄鐵具有較好的減磨性和加工性能，而且價(jià)格低廉，但它的強(qiáng)度較低，抗沖擊性能差，因此，常用于開式、低速輕載、功率不大及沖擊振動(dòng)的齒輪的傳動(dòng)中。球墨鑄鐵的力學(xué)性能和抗沖擊能力較灰鑄鐵高，可代替灰鑄鐵、鑄鋼和調(diào)質(zhì)鋼鑄造大直徑齒輪。非金屬材料非金屬材料的彈性好，耐磨性好，可注塑成型，成本低，但承載能力小，適用高速輕載以及精度要求不高場(chǎng)合。例如食品機(jī)械、家電產(chǎn)品以及辦公設(shè)備等。齒輪材料選用40Cr，直齒輪的材料選用20CrMnTi，雙聯(lián)齒輪選用20CrMnTi。（1）模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(fù)荷最重的小齒輪，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，即mj=16338可得各組的模數(shù)，mj為按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)（mm）；Nd為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；Nj為被計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）； 為大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，外嚙合取“+”，內(nèi)嚙合取“”； 為小齒輪的齒數(shù)（齒）；Φ M為齒寬系數(shù)，Φ =B/M（B為齒寬，m為模數(shù)），Φ M4~10；Φ M=8 [σj]材料的許用接觸應(yīng)力（）。取[σj]=650 Mpa（2）基本組的齒輪參數(shù)計(jì)算mj=16338=16338=結(jié)合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值m=3（3）擴(kuò)大組的齒輪參數(shù)計(jì)算mj=16338=16338=結(jié)合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值m=5如表33所示。表33 模數(shù)組號(hào)基本組擴(kuò)大組模數(shù) mm 22（2）基本組齒輪計(jì)算。 ① 齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 接觸應(yīng)力 彎曲應(yīng)力：N為傳遞功率（kW），N=。 為轉(zhuǎn)速（r/min）. =630（r/min）。 M為齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）。 B為齒寬（mm）。B=25（mm）。 Z為小齒輪齒數(shù)；z=19。 U為小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=。 為壽命系數(shù)； = 工作期限系數(shù)； T齒輪工作期限，這里取T=15000h.。 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min） 基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取=，彎曲載荷取= m疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取m=3；彎曲載荷取m=6。 轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查【5】2上，取= 功率利用系數(shù)，查【5】2上，取= 材
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