【正文】 2 2 2 22 ta n 2 ta n 2 0 4 3 1 6 3 . 8 1 2 3s n n rrT F b m??? ? ? ? ? ? ? 齒厚下偏差： s = 7 9 1 2 3 = 2 0 2n i s n s s nE E T m??? 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 tem? t齒 根 圓 到 鍵 槽 底 部 的 距 離 （ m 端 面 模 數(shù) ） ， 齒 輪 設(shè) 計(jì) 成 齒 輪 軸 結(jié) 構(gòu) 作用在齒輪上的力 大齒輪的受力分析 圓周力 2tF 32222 2 10 TFNd ??? ? ? 徑向力 2rF 22 ta n 23 21 ta n 20 875c os c os 15 0 39。39。1 39。 6 2 2atF F N?? ? ? ? ? 法向力 2nF 22 875 964c os c os c os 20 c os 15 0 39。39。1 39。tnr FFN?? ??? ? ?? 軸向力 1aF 11 t a n 2 4 2 7 t a n 1 5 0 39。39。1 39。tnnFFN??? ? ?? ? ? 2. 低速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表 項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù) 計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果 1．選齒輪精度等級 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 63 117頁 選用 8級 級 8 2．材料選擇 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 62 116頁 小齒輪材料： 45鋼 (調(diào)質(zhì) ) 大齒輪材料： 45鋼（正火） 45鋼 (調(diào)質(zhì) ) 45鋼（正火） 3．選擇齒數(shù) Z 1 (20 ~ 40)Z ? 12 iZZ ? 12ZZU? 取 1 25Z? ? 2 25 88Z ? ? ? 取 2 88Z ? 2188 Z? ? ? 個(gè) 1 20Z? 2 88Z ? ? 4．分度圓螺旋角β 初選β =15176。 15??? 由于小齒輪材料： 45鋼 (調(diào)質(zhì) ) 小齒輪齒面硬度 (217~255)? 350HBS 大齒輪材料： 45鋼（正火 ） 大齒輪齒面硬度（ 162~217） ? 350HBS 故選擇設(shè)計(jì) 制造工藝簡單，成本較低的軟齒面齒輪 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）試選 Kt 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 63 117頁 由于載荷平穩(wěn) 取 Kt＝ (2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2 6 22 10 PT n?? 2 275962T Nmm? Nmm 275962 (3) 齒 寬系 數(shù) Ф d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 11－ 6 133頁 Ф d=（由于齒輪相對軸的位置為非對稱式且為軟齒面） (4)材料的彈性影響系數(shù) ZE 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 11－ 6 122頁 ZE= MPa1/2 MPa1/2 （ 5）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH 由《機(jī) 械設(shè)計(jì)》圖 614 124頁 ZH ＝ 15 （ 6）端面重合度 εα 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 122頁 1211=[ 1. 88 3. 2( + ) ] c os11[1. 88 3. 2 ( ) ] c os 1525 881 .6 5 7ZZ???? ? ?? （ 7）縱向重合度εβ 1s in 0 .3 1 8 ta n0 .3 1 8 0 .9 2 5 ta n 1 51 .9 1 7dnb Zm??? ? ????? ? ? ? ?? （ 8）重合度ε 7 7? ??? ?? ???? ?? （ 9）接觸重合度系數(shù) Zε 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 122頁 圖 613 （ 10）螺旋角系數(shù) Zβ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 138頁公式 cos ? ??? （ 11）工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 124頁公式 128606 0 2 1 1 .7 9 1 5 3 0 0 1 63 .0 5 1 0hN n jL?? ? ? ? ? ??? 10? （ 12）工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2 1 722 8 .6 6 1 0NN i? ? ? 10? （ 13）接觸疲勞強(qiáng)度 ZN1 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 125頁 圖 613 N1Z ? N1Z ? （ 14）接觸疲勞強(qiáng)度 ZN2 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 125頁 圖 613 N2Z ? N2Z ? （ 15）接觸疲勞極限 lim1H? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 131頁 圖 622c lim1=460H? Mpa lim1=460H? （ 16）接觸疲勞極限 lim2H? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 131頁 圖 622b lim2=448H? Mpa lim2=448H? 16 （ 17）接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) SHmin 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 124頁 取失效概率為１％ SHmin =1 SHmin =1 （ 18）接觸應(yīng)力公式 1[]H? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 124頁 612 公式 lim 1 11min[]460 81497HNHHZSM Pa?? ???? MPa 497MPa （ 19）接觸應(yīng)力公式 2[]H? 同上 lim 2 22m in[]448 1533HNHHZSM Pa?? ???? MPa 533MPa選 作 設(shè) 計(jì)齒 輪 參 數(shù) 斜齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式32 213221 ()[]2 275 962 2 1 189 .8 2 6 8() 2 53373t E HtdHk T u Z Z Z Zdumm?????? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? 修正 1td ： 12 0 . 8 0 9 /6 0 1 0 0 0tdnv m s???? （ 19）使用系數(shù)KA 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 117頁 表 63 KA=1 KA=1 （ 20）動(dòng)載系數(shù) KV 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 118頁 圖 67 KV= KV= （ 21）齒向載荷分布系數(shù) Kβ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 119頁 圖 610 Kβ = Kβ = （ 22）齒向載荷分布系數(shù) Kα 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 120頁 表 64 Kα = Kα = K=KAKVKβ Kα =1 = 17 （ 23）分度圓直徑 d1 311377ttKddKmm???? mm 1 77d mm? （ 24）計(jì)算斜齒輪法面模數(shù) mn 11cos77 cos15253ndmz?????? 3nm? （ 25）選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 113頁 表 61 選取 3nm? . 3nm? 齒輪主要的幾何尺寸 （ 1）中心距 12()2 cos3 (25 88)2 cos 15175 .479nm z zamm?????????? mm 圓整后 175mm （ 2）螺旋角β 12()= a rc c o s23( 2 5 8 8 )a rc c o s2 1 7 51 4 2 4 39。39。939。??? （ 3）小齒輪分度圓 d1 11cos3 25cos 14 24 39。39。9 39。nmzdmm?????? mm 2 mm? （ 5）齒寬 b 1 dbdmm????? mm mm? 18 取大齒輪齒寬 B2=78mm,小齒輪齒寬 B1=80mm 校核齒根彎曲強(qiáng)度疲勞 112 []F F a S a FnK T Y Y YYb d m ?????? (1)法面壓力角 由《機(jī)械原理》 183頁 表 76 an=20 an=20 (2)端面壓力角α t 由《機(jī)械原理》 183頁 表 76 ta na r c ta n( )c osta n 20a r c ta n( )c os 14 24 39。39。 42 39。nta???????? 20 3539。39。 42 39。c o s c o s c o s / c o sc o s 1 4 2 4 39。39。58 39。28VZZ??? ?? 28 19 （ 8）大齒輪當(dāng)量齒數(shù) ZV2 2233c o s88c o s 1 4 5 9 39。39。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 153頁 齒輪公差表 194，齒輪徑向跳動(dòng)公差 rF 43 m?? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 155 頁標(biāo)準(zhǔn)公差表 199和 143頁表 171， IT9=130μ m 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 69，徑向進(jìn)刀公差 1 . 2 6 9 1 . 2 6 1 3 0 1 6 3 . 8rb I T m?? ? ? ? 齒厚公差： 2 2 2 22 ta n 2 ta n 2 0 4 3 1 6 3 . 8 1 2 3s n n rrT F b m??? ? ? ? ? ? ? 齒厚下偏差： s = 8 4 1 2 3 = 2 0 7n i s n s s nE E T m??? 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3 0 0 ,ad m m?齒 頂 圓 直 徑 齒 輪 做 成 實(shí) 心 結(jié) 構(gòu) 大齒輪的精度按選擇的 8級精度，查齒輪公差表（見《課程設(shè)計(jì)》 152頁），可得 25aFm?? 18ptfm??? 70pFm?? 29Fm? ?? 齒厚偏差計(jì)算： 有《機(jī)械原理》可知 22{ 1 / 2 [1 c o s ( 9 0 / ) ] }3 { 1 8 8 / 2 [1 c o s ( 9 0 / 8 8 ) ] }3 . 0 2 1nh m z zmmmm? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 分度圓弦齒厚公稱值 21 22s in ( 9 0 / )3 8 8 s in ( 9 0 / 8 8 )4 .7 1 2ns m z zmmmm?? ? ? ?? 由式（ 635）確定最小側(cè)隙： m i n2 ( 0 . 0 6 0 . 0 0 0 5 0 . 0 3 )32 ( 0 . 0 6 0 . 0 0 0 5 1 7 5 0 . 0 3 3 )30 . 1 5 8b n nj a mmm? ? ?? ? ? ? ?? 齒厚上偏差： m in | | 84 84 ,2 c os 2 c os 20= 84bnsnsnsnsjE m m mEm???? ? ? ?? 取 負(fù) 值 。 2) 求齒輪所在截面 B,C 的 MMM VH 、 以及 caM 的值 3) 畫出軸的簡圖 為了方便將軸上作用力分解到水平面和垂直面內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，取集中力作用于軸上零件寬度中點(diǎn)。 4) 計(jì)算軸上的外力 小齒輪的受力分析 圓周力 1tF 1112 2 6 2 8 1 3 24275 1 . 7 6 4t TFNd ?? ? ? 徑向力 1rF 11 ta n 24 27 ta n 20 915c os c os 15 0 39。39。1 39。 6 5 0atF F N?? ? ? ? ? 27 法向力 1nF 11 915 1008c os c os c os 20 c os 15 0 39