机床齿轮的设计及计算.docx

机床齿轮的设计及计算.docx

《机床齿轮的设计及计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床齿轮的设计及计算.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机床齿轮的设计及计算

10-6设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。

[解]

（1）选择齿轮类型、精度等级、材料

①选用直齿圆柱齿轮传动。

②铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

③材料选择。

由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（2）按齿面接触强度设计

1）确定公式中的各计算值

①试选载荷系数1.6

②由图10-30选取区域系数ZH=2.75

③由图10-26查得εα1=0.765εα2=0.815εα=εα1+εα2=1.58

④由图10-19取接触疲劳寿命系数

计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数

⑤许用接触应力[σH]=577.25MPa

⑥计算小齿轮传递的力矩⑦小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取

⑧由表10-6查得材料的弹性影响系数

⑨由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。

⑩齿数比

计算应力循环次数

2）计算

①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值≥=49.48mm

②计算圆周速度

③计算齿宽

④计算齿宽与齿高之比

计算纵向重合度εβ

εβ=0.318Φdz1tanβ=0.318×1×26×tan20○=3.009

⑤计算载荷系数K

根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数

由表10-4查得KHβ的值与直齿轮的相同，

由表10-13查得

由表10-3查得

故载荷系数

⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径

mm

⑦计算模数

3）按齿根弯曲强度设计

取

①计算载荷系数

②根据纵向重合度εβ=3.099,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.835

③计算当量齿数

ZV1=

ZV2=

④查取齿形系数

由表10-5查得YFa1=2.6YFa2=2.30

⑤查取应力校正系数.

由表10-5查得Ysa1=1.59Ysa2=1.71

⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。

⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命。

⑧计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数

⑨计算载荷系数

⑩根据大、小齿轮的并加以比较

大齿轮的数值大.

设计计算

mn≥

对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=55.01mm来计算应有的齿数.于是由

Z1=

取Z1=21,则Z2=uZ1=43

4）几何尺寸的计算

①计算中心距

a=mm

将中心距圆整为82mm.

②按圆整后的中心距修正螺旋角

β=arccos=arccos

因为β值改变的不多,故参数εα、Κβ、ΖΗ等不必修正.

③计算大、小齿轮的分度圆直径

④计算齿轮宽度

b=

B1=55mm,B2=60mm

10-6设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。

[解]

（1）选择齿轮类型、精度等级、材料

①选用直齿圆柱齿轮传动。

②铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

③材料选择。

由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（2）按齿面接触强度设计

1）确定公式中的各计算值

①试选载荷系数1.6

②由图10-30选取区域系数ZH=2.75

③由图10-26查得εα1=0.765εα2=0.815εα=εα1+εα2=1.58

④由图10-19取接触疲劳寿命系数

计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数

⑤许用接触应力[σH]=577.25MPa

⑥计算小齿轮传递的力矩⑦小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取

⑧由表10-6查得材料的弹性影响系数

⑨由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。

⑩齿数比

计算应力循环次数

2）计算

①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值≥=49.48mm

②计算圆周速度

③计算齿宽

④计算齿宽与齿高之比

计算纵向重合度εβ

εβ=0.318Φdz1tanβ=0.318×1×26×tan20○=3.009

⑤计算载荷系数K

根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数

由表10-4查得KHβ的值与直齿轮的相同，

由表10-13查得

由表10-3查得

故载荷系数

⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径

mm

⑦计算模数

3）按齿根弯曲强度设计

取

①计算载荷系数

②根据纵向重合度εβ=3.099,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.835

③计算当量齿数

ZV1=

ZV2=

④查取齿形系数

由表10-5查得YFa1=2.6YFa2=2.30

⑤查取应力校正系数.

由表10-5查得Ysa1=1.59Ysa2=1.71

⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。

⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命。

⑧计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数

⑨计算载荷系数

⑩根据大、小齿轮的并加以比较

大齿轮的数值大.

设计计算

mn≥

对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=55.01mm来计算应有的齿数.于是由

Z1=

取Z1=21,则Z2=uZ1=43

4）几何尺寸的计算

①计算中心距

a=mm

将中心距圆整为82mm.

②按圆整后的中心距修正螺旋角

β=arccos=arccos

因为β值改变的不多,故参数εα、Κβ、ΖΗ等不必修正.

③计算大、小齿轮的分度圆直径

④计算齿轮宽度

b=

B1=55mm,B2=60mm

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。