【正文】 質(zhì)） 2. 計(jì)算軸的最小直徑 低速級(jí)齒輪功率 2 .7 3 k WPP 3234 ?? ηη （低速級(jí)小齒輪輸入功率 ? ，軸承效率 9902 .?η 齒輪傳動(dòng)效率9903 .?η ），低速級(jí)大齒輪轉(zhuǎn)速 r /m in854inn3434 .?? （低速級(jí)小齒輪轉(zhuǎn)速 r/m in14195n 3 .? ，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比563i34 .? ） (1) 高速軸 最小直徑 3 11m in nP112d ? 輸入功率 kW852P1 .? 高速級(jí)小齒輪轉(zhuǎn)速r/min22730n 1 .? mm6317d .? 軸的最小直徑顯然是安裝連接大帶輪處 。齒輪按精度 IT7 設(shè)計(jì)。 6. 受力分析 N5573N7576 1036512dT2F 53 3t3 ????? .. N999N25273 1036512dT2F 54 3t4 ????? .. N3251 Nc o s 1 2 . 2 7 4ta n 2 03 5 5 7c o sta nFF nt3r3? ????? βα N722Nc o s 1 2 . 2 7 4t a n 2 0999c o st a nFF nt4r4 ?????? βαN774Nt a n 1 2 . 2 7 43557t a nFF t3a3 ????? β N217Nt a n 1 2 . 2 7 4999t a nFF t4a4 ????? β 7. 設(shè)計(jì)結(jié)論 齒數(shù) 25z3 ? 、 89z4 ? ，模數(shù) mm3mn ? ，壓力角 ??20α ，螺旋角 ?????? 26161227 412 .β ，變位系數(shù) 0xx 43 ?? ，中心距 mm175a ? ，齒寬 mm80b3 ? ， mm75b4 ? 。 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 mm7576c o smzd n33 .?? β 4176。 計(jì)算中心距 mm2317 62c os )mz(za n43 .??? β ，取 mm175a ? 2176。計(jì)算結(jié) 果如下：5933424141031751KKKKK HHvAH ..... ?????? βαmmN1 0 53 6 51T 3 ??? . 1Φd ? mm7770d 3 .? 2381zzu 34 ?? 442ZH .? 21E M P a8189Z .? 6 9 801 . 6 4 91 . 6 6 9)6 6 91(13 6 4 914)(134Z... ?????????αββαε εεεε 9870c osZ .?? ββ 將它們代入式中，得到][M P a4160 1ZZZZu 1udΦ TK2 HEH33d3HH σσ βε ???? . 不滿足 齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件。 4. 幾何尺寸計(jì)算 (1) 中心距 β2c os )mz(za n43 ?? mm78160a .? 圓整中心距為 160mm (2) 修正螺旋角 2a )mz(zar cc o s n43 ??β ?? (3) 小、大齒輪的分度圓直徑 βcosmzd n33 ? βcosmzd n44 ? mm7770d 3 .? mm23249d 4 .? (4) 齒輪寬度 3ddΦb ? （齒寬系數(shù)1Φd ? ） mm7770b .? 取 mm75b4 ? ， mm80b3 ? 5. 圓整中心距后的強(qiáng)度校核 齒輪副的中心距在圓整后， HK 、 εZ 和 FK 、 εY 、 βY 等均 產(chǎn)生變化，應(yīng)重新校核齒輪強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。 (2) 初選精度 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P205 表 106 初選精度 IT7 (3) 材料選擇 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P191 表 101 小齒輪 40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 280HBS；大齒輪 45 鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 240HBS (4) 選小齒輪齒數(shù) 24z3 ? ，大齒輪齒數(shù) 1 5 285ziz 3344 .?? ，取 85z4 ? (5) 初選螺旋角 ??14β 2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (1) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 3 2HEHd3Ht3t ZZZZu 1uΦ TK2d )][( σ βε?? 1) 確定公式中的各參數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) 31KHt .? b) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3363 nP10559T ?? . （低速級(jí)齒輪輸入功率 ? ，低速級(jí)小齒輪轉(zhuǎn)速r/m in14195n 3 .? ） mmN103 6 51T 53 ??? . c) 齒寬系數(shù) 根據(jù)兩支承相對(duì)于齒輪作不對(duì)稱布置， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P206 表 107 1Φd ? d) 區(qū)域系數(shù) 根據(jù)螺旋角 ??14β ， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P203 圖 1020 4332ZH .? e) 彈性影響系數(shù) 根據(jù)齒輪齒輪， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P202 表 105 21E M P a8189Z .? f) 接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) )c o sta na r c ta n ( nt βαα ? （壓力角 ?? 20nα ，螺旋角 ??14β ） )]c o sh2(zc o sz[ a r c c o s an3t3a t3 βαα *?? （ 小齒輪 齒數(shù) 24z3 ? ，1han?* ） )]c o sh2(zc o sz[ a r c c o s an4t4a t4 βαα *??（大 齒輪 齒數(shù) 85z4 ? ） παα ααε α ) ] / 2t a n( t a nz )t a n( t a nz ta t44 ta t33 ?? ?? [ ?? 56220t .α ?? 97492at3 .α ?? 6451.?αε 9051.?βε 6690Z .?ε πβεβ ta nzΦ 3d? （齒寬系數(shù) 1Φd ? ） αββαεεεεε????)(134Z g) 螺旋角系數(shù) ββ cosZ ? 9850Z .?β h) 接觸疲勞許用應(yīng)力 根據(jù)齒輪的材料及硬度， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P211 圖 1025(d)，得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為MPa600Hlim 3 ?σ ， M Pa550H lim 4 ?σ ； 根據(jù)三班制， 每年以 240 工作日計(jì)算 ，工作年限 5 年，得8h33 103 7 23jLn60N ??? .（小齒輪轉(zhuǎn)速r/m in14195n 3 .? ） 734 105 2 19uNN ??? .（傳動(dòng)比 2485zzu 34 ?? ）； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P208 圖 1023，得接觸疲勞壽命系數(shù)990K950K HN4HN3 .,. ?? ； 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1S? ，得M P a570SK H l im 3HN33H ?? σσ ][ M P a55 4 4SK H l i m 4H N 44H .][ ?? σσ 取 3H][σ 和 4H][σ 中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 M P a55 4 44HH .][][ ?? σσ 2) 試算小齒輪分度圓直徑 mm1 8 852ZZZZu 1uΦ TK2d 3 2HEHd 3Ht3t .)][( ??? σ βε (2) 調(diào)整小齒輪分度圓直徑 1) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 a) 圓周速度 100060ndv 33t?? π （小齒輪轉(zhuǎn)速 r/m in14195n 3 .? ） m/s5330v .? b) 齒寬 3tddΦb ? （齒寬系數(shù)1Φd ? ） mm18852b .? 2) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) a) 使用系數(shù) 根據(jù)沖擊大，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P192表 102 751KA .? b) 動(dòng)載系數(shù) 根據(jù)速度 m/s5330v .? ，精度等級(jí)為 IT7， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P194 圖 108 021Kv .? c) 齒間載荷分配系數(shù) 齒輪的圓周力N102315 dT2F 33t3t3 ?? ?. （小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩mmN103 6 51T 53 ??? .，小齒輪分度圓直徑mm18852d 3t .? ） N /m m41175bFK t3A .? （使用系數(shù) 751KA .? ，齒寬 mm18852b .? ）， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P195 表 103 21KH .?α d) 實(shí)際載荷系數(shù) 根據(jù)兩支承相對(duì)于齒輪作不對(duì)稱布置，齒輪精度等級(jí)為 IT7， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P196 表 104，得齒向載荷分布系數(shù) 4201KH .?β ； 實(shí)際載荷系數(shù)βα HHvAH KKKKK ? 0423KH .? 3) 分度圓直徑及相應(yīng)的模數(shù) 3HtH3t3 KKdd ? （小齒輪分度圓直徑mm18852d 3t .? ，載荷系數(shù) 31KHt .? ） 33n zcosdm β? （螺旋角??14β ，小齒輪齒數(shù)24z3 ? ） 3 ? mm8012m n .? 3. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 設(shè)計(jì) (1) 試算齒輪模數(shù) 3FsaFa23d23Ftnt )][YY(zΦc o sYYT2Kmσββε? 1) 確定公式中的各參數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) 31KFt .? b) 彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù) )c o sa r c ta n ( ta n tb αββ ? （ 螺旋角 ??14β ，端面壓力角 ?? 56220t .α ） b2v cos βεε αα ? （直齒圓柱齒輪的重合度6451.?αε ） vαε ε750250Y .. ?? ?? 14013b .β 7351v .?αε 6820Y .?ε c) 彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù) ??? 1201Y βε ββ （斜齒輪的軸面重合度9051.?βε ， 螺旋角??14β ） 7780Y .?β d) 計(jì)算][ YYFsaFaσ 由當(dāng)量齒數(shù) 272614c o s24c o szz 333v3 .???? β，059314c o s85c o szz 334v4 .???? β， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200 圖 1017，得齒形系數(shù) 632YFa3 .? ， 192YFa4 .? ； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P201 圖 1018，得應(yīng)力修正系數(shù) 611Ysa3 .? ，791Ysa4 .? ； 根據(jù)齒輪的材料及硬度， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P209 圖 1024(c)，得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為MPa500Flim 3 ?σ ， M Pa380Flim 4 ?σ ； 根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P208 圖 1022，得彎曲疲勞壽命系數(shù) 920KFN3 .? ， 980KFN4 .? ； 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，得 M P a57328SK][ F l i m 3F N 33F .?? σσ M P a2 6 6SK][ F l i m 4F N 44F ?? σσ 01290][ YY 3F sa 3Fa 3 .?σ ， 01470][ YY 4F sa 4Fa 4 .?σ 因?yàn)榇簖X輪的 ][YYFsaFaσ 大于小齒輪，所以取01470][ YY][ YY 4F s a 4F a 4F saFa .?? σσ 2) 試算齒輪模數(shù) mm1 2 72)][YY(zΦc o sYYT2Km 3FsaFa23d23Ftnt .?? σββε (2) 調(diào)整齒輪模數(shù) 1) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 a) 圓周速度 βcoszmd 3nt3 ? 100060 ndv 33?? π （小齒輪轉(zhuǎn)mm61152d 3 .? m/s5380v .? 速 r/m in14195n 3 .? ） b) 齒寬 3ddΦb ? （齒寬系數(shù)1Φd ? ） mm61152b .? c) 齒高及寬高比 nt*n*an )mc(2 hh ??（ 1h*an? ， 250c*n .? ，齒輪模數(shù) m1272m nt .? ） mm7864h .? 9910hb .? 2) 實(shí)際載荷系數(shù) a) 動(dòng)載系數(shù) 根據(jù)速度 m/s5380v .? ，精度等級(jí)為 IT7， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P194 圖 108 021Kv .? b) 齒間載荷分配系數(shù) 齒輪的圓周力N101895 dT2F 333t3 ?? ?. （小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩mmN103 6 51T 53 ??? .，小齒輪分度圓直徑mm61152d 3 .? ） N /m m60172bFK t3A .? （使用系數(shù) 751KA .? ，齒寬 mm61152b .? ）， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P195 表 103 21KF .?α c)