【正文】 6 第三級圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 24 6 第三級圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 選擇材料 參考表選擇兩齒輪材料為：大，小齒輪均為 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48~50HRc，精度等級為 6 級。根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為 50mm，其尺寸和形狀公差均為 6級，即 ，齒輪的徑向和端面跳動(dòng)公差為 。 （ ） 齒厚下偏差 siE =16 ptf =16?=； （ ） 公法線的平均長度上偏差 WSE = ssE *cos? TF sin? =?cos 020 a?? =, 下偏差 wiE = siE cos? + TF sin? =?cos 020 +??sin 020 =； 按表 8—3—19 及其表注說明求得公法線長度 knW =， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為： ?? ,對齒輪傳動(dòng)，檢驗(yàn)中心距極限偏差?f ，根據(jù)中心距 a=200mm，由表查得 8—3—65 查得 ?f = ? ；檢驗(yàn)接觸斑點(diǎn)，由表查得接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于 40%，沿齒長不小于 70%；檢驗(yàn)齒輪副的切向綜合公差 icF =+=；檢驗(yàn)齒切向綜合公差 icf =。按硬度下限值，由 MQ 質(zhì)量指標(biāo)查得limH? = limF? =1120Mpa ；由 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得 σFE1=σFE2=700Mpa, σFlim1=σFlim2=350Mpa 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 確定中心距 a aCmAa(μ+1) ? ?3 21HKT??? ?? （ ） 試中 mC =1 483??A K= mNT ??16462 ??? MPaH 1008?? mma 175? 取 mma 200? 確定模數(shù) m m=(～ )a=～ 4, 取 m=3mm （ ） 確定齒數(shù) z1 ,z2 z1=)1(2??m a=)(3 2021 ???= 取 z1 =21 （ ） z2=μz1=?21= 取 z2=116 （ ） 計(jì)算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 d1 =m z1=3?21=63mm （ ） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 d2 =m z2=3? 116=348mm （ ） 齒頂圓直徑 d 1a = d1 +2ha =63+2?3=69mm （ ） d 2a = d2 +2ha =348+2?3=354mm （ ） 端面壓力角 020?? 基圓直徑 d 1b = d1 cos? =63?cos200 = （ ） d 2b = d2 cos? =348?cos200 = （ ） 齒頂圓壓力角 ? 1at =arccos11abdd = 0 （ ） ? 2at = arccos22abdd = 0 （ ） 端面重合度 a? = ?21 [ z1（ tg? 1at tg? ） + z2(tg? 2at tg? )] （ ） = 齒寬系數(shù) d? =1db =6380 = （ ） 縱向重合度 ?? =0 （ ） 齒輪校核 校核齒面接觸強(qiáng)度 強(qiáng)度條件： H? ≤[ H? ] 計(jì)算應(yīng)力： 1H? =ZH ZB ZE Z? Z????? 11 ?bdFKKKk tHHVA （ ） 2H? = 1H?BDZZ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 式中： 定義切向力 Ft =112021d T? = 63 ? =2021N （ ） 使用系數(shù) KA =1 動(dòng)載系數(shù) VK=（VA A200?） B? （ ） 式中 V= smnd 10 0060 51 0060 11 ?? ???? ?? A= B= VK= （ ） 齒向載荷分布系數(shù) K ?H =（查的按硬齒面齒輪，裝配時(shí)檢修調(diào)整， 6 級精度 K ?H ? 非對稱支稱公式計(jì)算） 齒間載荷分配系數(shù) ??HK 節(jié)點(diǎn)區(qū)域 系數(shù) HZ = 重合度的系數(shù) ??Z 螺旋角系數(shù) ??Z 彈性系數(shù) MPaZE ? 單對齒嚙合系數(shù) ZB =1 1H? = 2H? = ?????????? 8063 許用應(yīng)力： [ H? ]=XWRVLNTHH ZZZZZZS limlim? （ ） 式中：極限應(yīng)力 limH? =1120MPa 最小安全系數(shù) limHS = 壽命系數(shù) NTZ = 潤滑劑系數(shù) LZ = 速度系數(shù) VZ = 粗糙度系數(shù) RZ = 齒面工作硬化系數(shù) WZ = 尺寸系數(shù) XZ =1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 則： [ H? ]= ?????= （ ） 滿足 ?H? [ H? ] 校核齒根的強(qiáng)度 強(qiáng)度條件： 1F? ≤[ 1F? ] 許用應(yīng)力： 1F? =???? FFVASaFant KKKKYYYYbmF； （ ） 112212??????SFSFFF YY YY?? 式中：齒形系數(shù) 1?FY =， 2?FY = 應(yīng)力修正系數(shù) ?SaY ， ?SaY 重合度系數(shù) ?Y = 螺旋角系數(shù) ?Y = 齒向載荷分布系數(shù) ?FK = NHK? =（其中 N=） 齒間載荷分配系數(shù) ?FK = 則 1F? = 2F? = 1F? ??? = 許用應(yīng)力： [ F? ]=XlTrelTNTSTFF YYYYYS Relimlim ?? （按 limF? 值較小齒輪核） 式中： 極限應(yīng)力 limF? =350MPa 安全系數(shù) limFS = 應(yīng)力修正系數(shù) STY =2 壽命系數(shù) STY = 齒根圓角敏感系數(shù) relTY? = 齒根表面狀況系數(shù) lTYRe =1 尺寸系數(shù) XY =1 則 [ F? ]= 滿足， 2F? 〈 1F? 〈 [ F? ] 驗(yàn)算結(jié)果安全 齒輪及齒輪副精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算 ： 6KL GB10095—88 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 Ⅰ 公差組檢驗(yàn)切向綜合公差 1iF ， 1iF = fP FF? =+= （ ） 第 Ⅱ 公差組檢驗(yàn)齒切向綜合公差 1if ， 1if =（ tpt ff ? ） =（ +） = （ ） 第 Ⅲ 公差組檢驗(yàn)齒向公差 ?F = （ ） ： 檢驗(yàn)公法線長度的偏差 wE 。 設(shè)計(jì)功率 根據(jù)工作情況由查得工況系數(shù) AK =， dP = AK ? P=?4= 選定帶型 根據(jù) dP = 和轉(zhuǎn)速 1n =1440r/min，查的選定 A 型 計(jì)算傳動(dòng)比 =（ 1） （ ） 小帶輪基準(zhǔn)直徑 1d 由表查的取小帶輪基準(zhǔn)直徑 1d =75mm 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d =i 1d （ 1? ） （ ） 取彈性滑動(dòng)率 ? = 2d = i 1d （ 1? ） = )(75 ?? = （ ） 實(shí) 際傳動(dòng)比 i=)1(1 2 ??d dd d= （ ） 從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速 2n = in1 = =（ ） 轉(zhuǎn)速誤差 514 2 ???n=% （ ）21 ??? nni 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 對于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在 %5? 范圍是可以的。i 2，其中 i1為高速級齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比， i2為低速級齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 因?yàn)?? ?ii ~ ? ，取 i1=4，則 i2=3。 3 確定傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)參數(shù) 14 3 確定傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)參數(shù) 分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 48301440 ??? nni ma () 分配裝置傳動(dòng)比 由 iiia .0? ，式中 ii ,0 分別為帶傳動(dòng)和減速器傳動(dòng)比。 鋼筋彎曲所需距 Mt=[(M0+M)/2]/K=8739（ Nm） K 為彎曲時(shí)的滾動(dòng)摩擦系數(shù)， K= 按上述計(jì)算方法同樣可以得出 Ф20鋼筋（ σb=450 N/mm2）彎矩所需彎矩： Mt=8739（ N?m） ,取較大者作為以下計(jì)算依據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 材料達(dá)到屈服極限的始彎矩 按 Ф20 螺紋鋼筋公稱直徑計(jì)算 M0=K1Wσs （ ） 式中， M0為始彎矩， W 為抗彎截面模數(shù)， K 1為截面系數(shù)，對圓截面 K1=；對于 25MnSi 螺紋鋼筋 M0=37