【文章內(nèi)容簡介】 Ⅱ 選定齒輪精度等級由于圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版第十章表106（P205頁）查得通用減速器的精度等級范圍為6~8級，根據(jù)注釋要求，在主傳動(dòng)齒輪或重要的齒輪傳動(dòng)中，精度等級偏上限選擇。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在選擇齒輪精度等級是，應(yīng)當(dāng)從降低制造成本的角度出發(fā)，首先滿足主要使用功能，然后兼顧其他要求。綜合兩項(xiàng)要求，故可選用圓柱齒輪的精度為7級精度。Ⅲ 選定齒輪的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版第十章第三節(jié)P190頁齒輪材料的選擇原則: a 齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強(qiáng)度、壽命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等； b 應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝； c 正火碳鋼，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于在中等沖擊載荷下工作的齒輪； d 合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪； e 飛行器的齒輪傳動(dòng)，齒輪要求尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼； f 金屬制的軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持在30～50HBS或更多。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）》表101（P191頁）選擇小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS（小齒輪比大齒輪硬度高20~50HBS）。IV選小齒輪數(shù) 大齒輪齒數(shù) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第九版）式1011（P203頁）設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算：Ⅰ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1029 試算小齒輪分度圓直徑，即 ⑴ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 試選 ② 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩。 ③ 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表107選取齒寬系數(shù)。 ④ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1020查得當(dāng)螺旋角為零度時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。 ⑤ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表105查得材料的彈性影響系數(shù)。 ⑥ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式109 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。 ⑦ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1025d 查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為,。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1015 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1023 查詢接觸疲勞壽命系數(shù) 取失效概率為1%，安全系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1014 可得： 取和中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 。 ⑵ 試算小齒輪分度圓直徑根據(jù) 即 Ⅱ 調(diào)整小齒輪分度圓直徑⑴ 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 。 ② 齒寬 。⑵ 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。① 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版 。② 根據(jù)，7級精度，查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖108 查得動(dòng)載系數(shù)。③ 齒輪的圓周力。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表103得齒間載荷分配系數(shù)為。⑤ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表104用插值法查得7級精度、小齒；輪相對支承非對稱布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)。由此，可得實(shí)際載荷系數(shù)為：⑶ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1012，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑為：其相應(yīng)的齒輪模數(shù)為： 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)Ⅰ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1027 試算模數(shù)，即 ⑴ 確定公式中的各參數(shù)值。① 試選 。② 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖105 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。③ 計(jì)算。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1017 查得齒形系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1018 查得應(yīng)力修正系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1024c 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為：；。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1022 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1014 可得 因?yàn)榇簖X輪的 大于小齒輪，所以?。孩? 試算模數(shù)。 Ⅱ 調(diào)整齒輪模數(shù) ⑴ 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 。 ② 齒寬 。 ③ 寬高比 。 ⑵ 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。① 根據(jù) ，7級精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖108查得動(dòng)載系數(shù)為 。② 由,，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表103 得齒間載荷分配系數(shù)③ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表104 用插值法查得，結(jié)合，查圖1013于是可得：則載荷系數(shù)為⑶ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1013 ，可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)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)并就近原則圓整標(biāo)準(zhǔn)值，按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑為，算出小齒輪的齒數(shù)為。取小齒輪的齒數(shù)為，那么大齒輪的齒數(shù)為 為了使兩齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，取 。 幾何尺寸計(jì)算Ⅰ 計(jì)算分度圓直徑 Ⅱ 計(jì)算中心距 Ⅲ 計(jì)算齒輪寬度 考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬，即取 ，而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬，即 圓整中心距后的校核 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)或者通過變位法進(jìn)行圓整。在此，采用變位法將中心距就近圓整至。在圓整時(shí)，以變位系數(shù)和不超出圖1021a 中推薦的合理工作范圍為宜。其他幾何參數(shù)，如、等保持不變。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。Ⅰ 計(jì)算變位系數(shù)和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)和齒頂高降低系數(shù)。 從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1021a 可知，當(dāng)前的變位系數(shù)提高了齒輪強(qiáng)度，但重合度有所下降。② 分配變位系數(shù)、。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1021a 可知，坐標(biāo)點(diǎn)位于L14線和L15線之間。按這兩條線作射線，再從橫坐標(biāo)的，處作垂直線，與射線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為，Ⅱ 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 按上述類似做法，先計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式1010中的各參數(shù)。 ① 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩。 ② 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。a 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版 。b 根據(jù)，7級精度，查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖108 查得動(dòng)載系數(shù)。c 齒輪的圓周力。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表103得齒間載荷分配系數(shù)為。d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表104用插值法查得7級精度、小齒；輪相對支承非對稱布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)。由此，可得實(shí)際載荷系數(shù)為：③ 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表107選取齒寬系數(shù)。 ④ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1020查得當(dāng)螺旋角為零度時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。⑤ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表105查得材料的彈性影響系數(shù)。⑥ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式109 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。 齒面強(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。Ⅲ 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按上述類似做法，先計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版式106中的各參數(shù)。① 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩。 ② 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。a 根據(jù) ，7級精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖108查得動(dòng)載系數(shù)為 。b 由,，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表103 得齒間載荷分配系數(shù)c 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版表104 用插值法查得，結(jié)合，查圖1013于是可得：則載荷系數(shù)為④ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖105 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。④ 計(jì)算。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1017 查得齒形系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版圖1018 查得應(yīng)力修正系數(shù)： 所以 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（見附錄）