斜齿轮设计计算过程.docx
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斜齿轮设计计算过程
参考表8.2-9D〔各类钢材和热处理的特点及使用条件）、表8.2-91（调质及表面淬火齿轮用钢的选择）、表&2-95（齿轮常用钢材的力学性能人表8.2—96（恆轮工作运面硬度及其组合应用举例），选择齿轮的材料为
小齿轮:
40Cr,调质+高级感应加热淬火，表而硬度320—340HBW
大齿轮:
40Cr.调质+高级感应加热淬火，表面硬度
由图8.2-16和图8.2-29,按.K1Q级质莹要求取值，查得
°Hiini=。
触jn2=LO2OMPa
□fel二$°0MPa,0匹2=800府玄
〔2）按齿而接触强度初步确定中心距，并初选主要参数
按表8.2-35
1）小齿轮传递转矩T1:
T!
=9549*PI珥二9549*80/73。
二1046N.m
2）载荷系数K；考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K二1.
6
3）齿宽系数；取
4）齿数比u；赞取u=i=3.11
5）许用接触应力aHP按表8.2-35,。
hf=。
huhi/。
Htna
取最小安全系数^=1-1,按大齿轮计算，0彷2=。
皿5/0鉅=461MPa
6）将以上数据代人计算中心距的公式
a鼻476*〈3.11+1）*276.67iran
圆整为标淮中心距a=300mmo
7）确定模数：
按经验公式mn=（0.007^0.02）^=2.l-6mm
取标准模数叫=4mm
8）初取螺旋角B=g°,cos9°=0.98800
9）确定齿数：
z1=2*a*cosP/%伍+1.）=36.06
Z2=z1*u=112.15
取zi=36,z2=112
实际传动比；i实习=3.111
10）箱求螺旋角B:
co$B=nv（zL+z；2）/2a=0.98667
所以B=9022
1L）计算分度圆直径：
D］二nV*zi/cosB=145.946mm
。
2=mn*Z2/cos6=454.053mm
12〕确定齿宽：
b=Od*a=0.4x300=120nnn
13）计算齿轮圆周速度：
V=3t*di*nL/60/1000=5.58m/s
棍据齿轮圆周速度，参考表8.2-100和表8.2-102,选择齿轮楮度等级为
7级
〔3〉校核齿而接触疲劳强度
根据表8.2—37
1）分度圆上圆周力Ft：
：
Ft=2T1/dl=14334N
斜齿轮设计计靠过程
乃使用系数氐:
参考表8.2-40.表8.2-41,查表8.2-39fKA=1.5
3）动载荷系数Kv:
根据表8.2-49计算传动精度系数C
Cl=-0.50481n（z;l）-l.1441n（mn）+2.8521n（fp11）+3.32
=-0.5048Ln（36>-L.L441n（4）+2.8521n（14）+3.32=7.45
c3=-0.50481n（z1）-1.1441n（mn））+2.852ln（fpt1）
43・32
=7,26
C=int{C,C2}）二8
B=0.25eG7=0.520
A=50+56（1.0-B）=76.868
4）接融强度计算的齿向载荷分布系数
根据表8.2—58,装配时检验调整
K邛二1.12+0.18*（b/dJ+2.3*10-4和二1.269
5）齿间载荷分配系数Khg:
查表8.2-62,因为KaFj/b=l.5*14334/120=179.175N/m叫Kaa=l.1
6）节点仄域系数ZH
查图8.2-13,Zh=2.47
了）弹性系数Ze
查表8.2-64?
ZE=1S9.8
8）接触强度计算的重合度与螺旋角系数2弟
当屋齿数:
zvL=z1/cos3P=36/O.98667*二37.5
zv2=Z2/cos3P=112/O.986673=116.6
当虽齿轮的端面重合度cva:
eva=ea1+cau
查图8.2-7,分别得到cc[=0.83,5厂0.91,
&觇=0・83+0.91=1.74
杳图8.2-9,e[5=1.55
查图S.2-14,2&尸0.76
9）将以上数据代人公式计算接触应力
0h=2.47*189.8吹0.了6*二588・79MPa
10）计算安全萦数Sh
根据表&2-37,
SH=°HZL2yZrZ届/oh
寿命系数Z^:
按式8.2-J
Nl=60nikh=60*730*1*35000=1.533*10g_.
N2=Ni/i=1.533*109/3.11=4.93*10Bo
对调质钢（允许有一定的点蚀），查图8.2-17,
Zy（T1~0-98?
2町?
二1.»04
滑油膜彩响系数Zl、Z,Zr：
查图8.2-6&因
为Ni>N0（ife8.2-66）,齿轮经滚齿加工，Ral0>0.4um,滑油膜影响系数Z
“Z站Zr之积（ZlZvZr）=0.85
斜齿轮设计计阜过程
工作硬化系数厶:
因小齿轮未硬化处理，齿面未光整，故Zy=1.
尺寸系数Z]<:
查图8.2-22.Zx1-Zj2—1.0
将各参数代人公式计算安全系数Sh
Sh1=aJUimiZsTiZLZVZRZxi/'。
口=1.13
SH2二°hlim2ZnT2~LZv^rZx2/°h=1»14
抿据表8.2T1,—般可靠度汕MX.00~l.10,SH>SHmin.,故安全。
〔4）校核齿根弯曲疲劳强度
根据表B.2-37
0f=Ft/b/mn*KA^Kv1<申水丫応*丫£B
1）抗弯强度计算的齿向载荷分布系数Kfp
根据式（8.2-2）取KfP=KrP=1・269
2）抗弯强度计算的齿间载荷分配系数KFQ:
查表8.2-62.KFa=l.1
3）复合齿形系数Kfs
查图8.2-26,Kfs产4.03,KFs2=3.96
4）抗弯强度计算的重合度与螺旋角系数Y2p
查图8.2-28,Ys3=0.63
5）将以上数据彳弋入公式计算弯曲应力
aFl=191.45MPa
aF2=l91.45MFa
6）计算安全系数SF
根据表8.2-3了，Sf^feY泌沬Elthm*/叮
寿命系数人丫曲对调质钢，査图8.2-30,Ym=0.89aYnr2=0.9
相对齿根圆角敏感系数YaREIt：
根据式（8.2.-18）»Y3E?
EItl=Y3REIt2=1-
0
相对齿根表面状况系数丫冏“：
查表8.2-79,根
据齿面粗糙度Rai二汕2二6，Yreitl~^REIt2-】•°，
抗弯强度计算的尺寸系数殊查图/2-31,Yx1=YI2=1.0
将各参数代入公式计算安全系数Sp
Sf1.=0fE1YNtiYSreitlYf^eiti^n/0f!
~2.97
Sf=°FE2^OT2^SREI-t2^RELt2^X2/。
F2=3.08
根据表8.2-71,髙可靠度SHmin=2.D,SR>SHmin,
故安全。
5）齿轮主要几何尺寸
mn=4nim,B二g-22’
zi=36,刃=112
d]=mnzi/cosP=145.946mm
d?
二mnzz/cosP二454.053mm
dai=di+2ha=145.946+2*4=153.946mm
dai=dL+2ha=145.946+2*4=153.946mm
b2=b=①a*a=12Omm
bi==l25mm
斜齿轮设计计皐过程
（6）齿轮的结构和舉件工作图（略）
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