【文章內容簡介】 》第九版式 1029 試算小齒輪分度圓直徑，即 ? ? ? ?32211 4 ??????????? H EHRR Htt ZZuTKd ??? ⑴ 確定公式內的各計算數(shù)值 ① 試選 ?HK ② 計算小齒輪傳遞的扭矩。 mm103 . 9 9 4 ????? NNT ?、? ③ 選取齒寬系數(shù) ?R? 。 ④ 由《機械設計》第九版圖 1020 查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)?HZ 。 ⑤ 由《機械設計》第九版表 105 查得材料的彈性影響 19 系數(shù) 2/ MPaZ E ? 。 ⑥ 計算接觸疲勞許用應力 ? ?H? 。 由《機械設計》第九版圖 1025 d 查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 a6001lim MPH ?? ， a5502lim MPH ?? 。 由式 1015 計算應力循環(huán)次數(shù)： ? ? 911 102 4 6 5817 1 06060 ???????????? hLjnN 812 ??? iNN 由 《機械設計》第九版 圖 1023 查詢接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK , ?HNK 。 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ， 由《機械設計》第九版 式 1014 ? ? SKN lim?? ?? 可得 ? ? 5 4 0 M P aa1 i m1 ????? MPSK NH ?? ? ? 5 2 3 M P aa1 i m2 ????? MPSK NH ?? 取 ? ?1H? 和 ? ?2H? 中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應力，即 ? ? ? ? MPaHH 5232 ?? ?? 。 ⑵ 試算小齒輪分度圓直徑 根據(jù) ? ? ? ?3 2211 4 ??????????? H EHRR HttZZiTKd ??? 即 ? ? mmd t 3 22 41 5 2 3 8 103 9 ?????? ?????? ???? ? Ⅱ 調整小齒輪分度圓直徑 ⑴ 計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備。 ① 圓周速度 v 。 20 ? ? ? ? mmmmdd Rtm ???????? ? smsmndv mm /?? ???? ??? ?? ② 當量齒輪的齒寬系數(shù) d? 。 mmidb tR ?????????? ? ??? md db? ⑵ 計算實際載荷系數(shù) HK 。 ① 由《機械設計》第九版 表 102 查得使用系數(shù) AK 為 。 ② 根據(jù) smvm /? ， 7 級精度，查詢《機械設計》第九版圖 108 查得動載系數(shù) ?VK 。 ③ 直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分配系數(shù) 1??HK 。 ④ 由《機械設計》第九版表 104 用插值法查得 7 級精度、小齒輪懸臂時，得齒向載荷分布系數(shù) ??HK 。 由此，可得實際載荷系數(shù)為： ????????? ?? HHvAH KKKKK ⑶ 由《機械設計》第九版式 1012，可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑為 ： mmKKddHtHt 3311 ????? 其相應的模數(shù)為： ??? zdm 按齒根彎曲疲勞強度設計 Ⅰ 由《機械設計》第九版式 1027 試算模數(shù)，即 ? ? ? ?3 2212 11 ???????? ?????? ?? F saFaRR Ft YYiZTKm ??? ⑴ 確定公式中的各參數(shù)值。 21 ① 試選 ?FtK 。 ② 計算 ? ?FsaFaYY?? 。 由分錐角 ? ? ? ? ???? i? ??? ???? 由此，可得當量齒數(shù)： ? ? o s/20c o s/ 111 ??? ??ZZ v ? ? o s/80c o s/ 222 ??? ??ZZ v 由《機械設計》第九版圖 1017 查得齒形系數(shù)： ?FaY ?FaY 由《機械設計》第九版圖 1018 查得應力修正系數(shù)： ?saY ?saY 由《機械設計》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： MPaF 5001lim ?? ；MPaF 3802lim ?? 。 由《機械設計》第九版圖 1022 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ，由《機械設計》第九版式1014 可得 ? ? M P aM P aSK FFNF 2 5 5 0 i m11 ????? ?? ? ? M P aM P aSK FFNF 1 9 3 8 i m22 ????? ?? ? ? 250 11 ????F saFa YY ? ? ? 0 2 0 1 9 7 22 ????F saFa YY ? 22 因為大齒輪的 ? ?FsaFaYY?? 大于小齒輪，所以?。? ? ? ? ? 0 2 0 22 ???? F saFaF saFa YYYY ?? ⑵ 試算模數(shù)。 ? ? ? ?3 22121 ???????? ?????? ??FsaFaRRFtt YYiZTKm ??? ? ? mm3 2224 0 2 0 109 9 ?????????? ? Ⅱ 調整齒輪模數(shù) ⑴ 計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備。 ① 圓 周速度 v 。 mmmmZmd t ????? ? ? mmmmdd Rm ????? ? smsmndv mm /?? ???? ??? ?? ② 齒寬 b 。 mmidb R ????????? ? ⑵ 計算實際載荷系數(shù)。 ① 根據(jù) smv /? ， 7 級精度，由《機械設計》第九版圖 108查得動載系數(shù)為 ?vK 。 ② 由于直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分配系數(shù)??FK 。 ③ 由《機械設計》第九版表 104 用插值法查得??HK ， ④ 于是可得： ??FK 則載荷系數(shù)為 23 ????????? ?? FFvAF KKKKK ⑶ 由《機械設計》第九版式 1013 ，可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為 33 ?????FtFt KKmm 按照齒根彎曲 疲勞強度計算的模數(shù)，就近選擇標準模數(shù)mmm 2? ,按 照 接 觸 疲 勞 強度 算 得 的 分 度圓 直 徑 為mmd ? ，算出小齒輪的齒數(shù)為 ?? mdZ 。 取小齒輪的齒數(shù)為 241?Z ，那么大齒輪的齒數(shù)為 9624412 ????? ZiZ 為了使兩齒輪的齒數(shù)互為質數(shù)，取 972?Z 。 幾何尺寸計算 Ⅰ 計算分度圓直徑 mmmmmZd 4822411 ????? mmmmmZd 1 9 429722 ????? Ⅱ 計算分錐角 ? ? ? ? ???? i? ??? ??? Ⅲ 計算齒輪寬度 ? ? mmmmidb R ???????? ? 取 mmbb 3021 ?? 結構設計及繪制齒輪零件圖（見附圖） 24 主要設計結論 齒數(shù) 241?Z 、 1472?Z , 模數(shù) 2?m ， 壓力角 ?20?? ， 變位系數(shù) 01?x 、 02?x ，分錐角 ??? 、 ? ?? ，齒寬 mmbb 3021 ?? ，小齒輪選用為 40Cr (調質 )，硬度為280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調質），硬度為 240HBS，齒輪按 7 級精度進行設計。 低速級齒輪傳動的設計計算 已知輸入功率 KWP ?Ⅱ ，低速齒輪轉速min/ rn ?Ⅱ ，齒數(shù)比 ?i ，由電動機驅動，運輸器工作平穩(wěn)，空載起動，經(jīng)常滿載運行，工作有輕震，不反轉，單班制工作。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限 10 年。 選定齒輪類型、精度等級和材料 Ⅰ 選定齒輪類型 根據(jù)國家標準規(guī)定選用標準直齒圓柱齒輪傳 動，壓力角為 ?20?? 。 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，其運轉速度不高，由《機械設計》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，在主傳動齒輪或重要的齒輪傳動中，精度等級偏上限選擇。 根據(jù)國家標準規(guī)定，在選擇齒輪精度等級是，應當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。 綜合兩項要求，故可選用圓柱齒輪的精度為 7級精度。 25 Ⅲ 選定齒輪的材料 由《機械設計》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，如強度、壽命、可靠性、經(jīng)濟性等； b 應考慮齒輪尺寸大小，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；調質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，齒輪要求尺寸盡可能小，應采用表面硬化處理的高強度合金鋼； f 金屬制的軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應保持在 30～ 50HBS 或更多。 由《機 械設計（第九版）》表 101（ P191 頁）選擇小齒輪材料為 40Cr (調質 )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調質），硬度為 240HBS（小齒輪比大齒輪硬度高20~50HBS）。 IV 選小齒輪數(shù) 303?Z 大齒輪齒數(shù) 1 4 ????? ZiZ 按齒面接觸疲勞強度設計 由《機械設計》（第九版）式 1011（ P203 頁）設計計算公式進行試算： Ⅰ 由《機械 設計》第九版式 1029 試算小齒輪分度圓直徑，即 26 ? ?322233 12 ???????????HEHdHtt ZZZiiTKd ?? ? ⑴ 確定公式內的各計算數(shù)值 ① 試選 ?HK ② 計算小齒輪傳遞的扭矩。 mNmNnPT ?????? 53 ⅡⅡ ③ 根據(jù)《機械設計》第九版表 107選取齒寬系數(shù) 1d?? 。 ④ 由《機械設計》第九版圖 1020 查得當螺旋角為零度時， 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ?HZ 。 ⑤ 由《機械設計》第九版表 105 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? 。 ⑥ 由《機械設計》第九版式 109 計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù) ?Z 。 ? ?? ???? aa hZZ 2/c o sa r c c o s 331 ?? ? ?? ? ?? ????? ? ?? ???? aa hZZ 2/c o s