齿轮传动设计习题1.ppt

齿轮传动设计习题课设计项目 计算公式或说明 主要结果 （1）选 择齿轮材 料 参考表13-1，一般 用途减速器，无特 殊要求小齿轮用45钢 大齿轮用45钢 （2）选 择热处理 方法及齿 面硬度减速器单件生产， 为便于加工，采用 软齿面；热处理方 法及硬度选取参考 表13-1小齿轮调制 HBS230～ 250(240）；大齿轮正 火 HBS190～210(200） (3)） 确定 许用 弯曲 应力 ①弯曲疲劳极限应力 由图13-9c （ P60） HBS1240 小齿轮 HBS2220 大齿轮 ②寿命系数 应力循环次数(3) 确 定许 用弯 曲应 力由图13-10 （P61） ③试验齿轮 的应力修正系数 由标准规定 ④最小安全系数由表13-4 失 效概率低于 (3) 确定 许用 弯曲 应力⑤许用弯曲应力，由式（13-8)（4） 确定 许用 接触 应力①接触疲劳极限应力 由图13- 13,小齿轮大齿轮大齿轮 （4） 确定 许用 接触 应力②应力循环次数③寿命系数由图13-14 b（ 调质钢 ）（P66）④最小安全系数由表13-4 （按一般可靠度） （4） 确定 许用 接触 应力⑤ 许用接触应力 由式（13-14 ）应按 设计 （5） 按齿 面接 触强 度确 定中 心距 ① 载荷系数K：P56表13-2按电 机驱动，按8级精度制造，载荷 平稳（题未给）K=1~1.2 ② 齿宽系数 由表13-6（P68 ）按对称布置，软齿面 K=1~1.2(5) 按 齿 面 接 触 强 度 确 定 中 心 距 由式13-15：③ 弹性系数 （P63） 由表13-5，钢-钢材料④ 节点区域系数由图13-12（P63） （标准齿轮 变位系数x=0），u0=i12=4.143(5)按 齿面 接触 强度 确定 中心 距 ⑤ 重合度系数 （P75） 由式13- 23~24 轴向重合度 为求端面重合度 ，用近似式（式 13-19） 为此应先定齿数 (5) 按 齿 面 接 触 强 度 确 定 中 心 距 初取 虽可用，但略大 重取与Z1互质 （注：在同样的a（或d1）条件下不利于校核 ）误差u=i=4.15(5) 按 齿 面 接 触 强 度 确 定 中 心 距所以重合度系数由式（13-24） ⑥ 螺旋角系数 由式（13-25） (5) 按 齿 面 接 触 强 度 确 定 中 心 距⑦ 设计中心距若取标准值 重求中心距(5)按 齿面 接触 强度 确定 中心 距取 同时圆整表13-7（P76标准 a）（经验）则需调整β（或Z1、Z2）（与原设β差别大）在要求的8°～20°范围 内。

(6)确 定齿 轮参 数与 尺寸 Z1=20， Z2=83 ，mn=3mm，β=15.066° , i=4.15 ①确定分度圆直径 (6) 确 定 齿 轮 参 数 与 尺 寸 ②确定齿宽 齿宽系数φd=0.8～1.4 取φd=1则(7) 验 算 轮 齿 弯 曲 强 度 ① 当量齿数 ②齿形系数（P58表13-3） (7) 验 算 轮 齿 弯 曲 强 度线性插值③ 重合度系数(P58式13-4)④ 螺旋角系数 （P74图13-17） 由 β=15°及 查取 (7) 验 算 轮 齿 弯 曲 强 度⑤ 校核弯曲强度 齿 轮弯 曲疲 劳强 度满 足 (8) 设 计 结 果 齿轮参数及几何尺寸 模数 mn=3mm 齿数Z1=20， Z2=83 ， β=15.066° 分度圆直径 中心距 a=160mm 齿宽 齿轮精度 8级 齿轮材料 小齿轮 45钢，调质，HBS230~250（240）； 大齿轮 45钢，正火，HBS190~210（200） 解2： (采用硬齿面) 如解1已求得，（1）选择材料及热处理方法 采用硬齿面两轮均选合金钢40Cr，调制后表 面淬火，（或45钢，调制后表面淬火，或选低 碳合金钢20Cr，渗碳淬火） （2）齿面硬度参考表13-1，小齿轮50~55HRC 大齿轮45~50HRC（3）确定许用弯曲应力（3）确定许用弯曲应力①弯曲疲劳极限应力 由图13-9d ， ②寿命系数 ③试验齿轮的应力修正系数 YST=2 ④弯曲强度最小安全系数（表13-4）先求得循环次数，查图13-10→（3）确定许用弯曲应力⑤许用弯曲应力 由式13-14（4）确定许用接触应力 ①接触疲劳极限应力 由图13-9（d），小轮HRC55→ 大轮 HRC48→寿命系数（图13-4b） 由 ② 应力循环次数（4）确定许用接触应力 ③ 最小安全系数 ④ 许用接触应力按大轮校核(5) 按弯曲疲劳强度设计 ① 初定 试取则 （与要求的4.143误差<5%） 初定 则(5) 按弯曲疲劳强度设计 ② 当量齿数 ZV③ 齿形系数 （表13-3，由 查取）(5) 按弯曲疲劳强度设计应力修正系数 比较设计时应按 代入④ 端面重合度 (5) 按弯曲疲劳强度设计轴向重合度齿宽系数 （表13-6对称布置硬齿面）∴重合度系数 ⑤ 螺旋角系数 （ 图13-17由 ） (5) 按弯曲疲劳强度设计⑥ 按弯曲强度设计取 （动力传递一般应使 ） (6)确定齿轮主要参数① 齿轮宽度② 中心距须按圆整的 (6)确定齿轮主要参数（表13-7单级圆柱齿轮减速器中心距，如果 取标准中心距a=100mm则为避免β＞20,可适当调节齿数，例如：(6)确定齿轮主要参数不可圆整；齿轮宽度 仍如前 （7）校核齿面接触疲劳强度 （轴向重合度 ）① 弹性系数 由表13-5， ② 节点区域系数 由图13-12 ③ 重合度系数（7）校核齿面接触疲劳强度 ④ 螺旋角系数 ⑤验算齿面接触强度 由式（13-21）与解Ⅰ软齿面结果比较• ：两种方案 体积V之比。