機(jī)械設(shè)計(jì)之二級圓柱齒輪減速器(編輯修改稿)
2025-07-27 05:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 低速直齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算l 選定齒輪材料、熱處理及精度：已知輸出功率=。傳動比=，由高速級驅(qū)動，因傳動比尺寸無嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用20Cr2Ni4A，滲碳—淬火—回火，齒面硬度60HRC；大齒輪用20Cr2Ni4A，滲碳—淬火—回火，齒面硬度60HRC。因?yàn)闉橛昌X面齒輪傳動，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。， 齒面最終成形工藝為磨齒。齒輪精度按GB/T10095，取6級，,齒根噴丸強(qiáng)化。裝配后齒面接觸率為70%。l 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動的主要尺寸： 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=m 確定齒數(shù)z取Z1=27 Z2= i1Z1=24=（?。﹤鲃颖日`差i1= Z2/ Z1=72/27=△=︱()/︱100%=% 允許。 初選齒寬系數(shù)由非對稱布置，= 初選螺旋角β=12176。 載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA = 動載荷系數(shù)KV 假設(shè)齒輪圓周速度v= 齒向載荷分布系數(shù) 預(yù)估齒寬b=40mm，= 初取b/h=6，=。 齒間載荷分配系數(shù) ==。 載荷系數(shù)K K=KAKV= 齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)Ysa 當(dāng)量齒數(shù)Zv1=Z1/cos179。β=27/cos179。12176。= Zv2=Z2/cos179。β=72/cos179。12176。= YFa1=，YFa2= Ysa1=，Ysa2=。 重合度系數(shù)Yε 端面重合度近似為 則重合度系數(shù)為 螺旋角系數(shù)軸向重合度 許用彎曲應(yīng)力 SF=16（%失效概率考慮） 小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ，實(shí)驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 = =比較與，取== 計(jì)算模數(shù) =1 計(jì)算主要尺寸 初算中心距 取α= 修正螺旋角 分度圓直徑 齒寬 取 b2=42mm, b1=42+8=50mm齒寬系數(shù) 1 驗(yàn)證載荷系數(shù)K 圓周速度 =，不變。 按，又因?yàn)椋篵/h=，不變又和不變，則K=故無需校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1 確定載荷系數(shù)K 其中，=，=，=K==1確定各系數(shù) 材料彈性系數(shù)ZE， = 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH，= 重合度系數(shù)， = 螺旋角系數(shù)， 1許用接觸能力 試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限 壽命系數(shù)，工作硬化系數(shù)尺寸系數(shù)， 安全系數(shù)，則許用接觸應(yīng)力 取1 校核齒面接觸強(qiáng)度 滿足齒面接觸強(qiáng)度1 計(jì)算幾何尺寸 查GB/T 13561988知 分度圓直徑 齒頂高 齒根高齒頂圓直徑：齒根圓直徑： 軸的尺寸設(shè)計(jì)——按許用應(yīng)力計(jì)算l 軸Ⅰ的設(shè)計(jì)：（1） 選材選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS。（2） 初步計(jì)算軸徑，=115，得：。因?yàn)檩S端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%～5%，取軸的直徑為20mm（3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取7207C滾動軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為35mm，兩端軸承采用套筒定位，由手冊確定套筒處的直徑為42mm，兩軸承配合段長度為37mm。具體方案見零件圖。（4） 軸結(jié)構(gòu)的工藝性取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上。l 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)：（1） 選材選擇軸的材料為40CrNi，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊有：，取，其硬度為5662HRC。（2） 初步設(shè)計(jì)軸徑，=115，得：因?yàn)檩S端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%～5%，取軸的直徑為40mm（3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，周上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取7208C滾動軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為40mm，其中一軸承末端采用套筒定位，由手冊確定套筒處的直徑為47mm，配合段長度20mm，一軸承末端也采用軸套作軸向定位,套筒長度為18mm。用于周向定位大斜齒輪采用的平鍵尺寸為。用于周向定位小斜齒輪采用的平鍵尺寸為。（4） 軸的工藝性取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上。l 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)：（1） 選材選擇軸材料為40CrNi、調(diào)質(zhì)處理，硬度為229～286HBS。（2） 初步計(jì)算軸徑，=115，得：。因?yàn)檩S端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%～5%，且需裝聯(lián)軸器，故取軸的直徑為55mm。（3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取7212C滾動軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為60mm，其中一軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為64mm，另一軸承采用套筒軸向定位，套筒長度為20mm。用于周向定位大斜齒輪采用的平鍵尺寸為。（4） 軸結(jié)構(gòu)的工藝性取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上。（5） 按照彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 畫軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。 軸上受力分析齒輪圓周力：
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