直齿、锥齿轮计算.doc

直齿圆柱齿轮传动设计计算工作环境：工作可靠，传动平稳，工作寿命为 20 年（按每年 365 天计算） ，每日 4 小时， nr=60r/s1、 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数（1） 选用直齿圆柱齿轮（2） 工作速度较低，故选精度等级为 8 级（3） 材料选择，均选用 45 号钢，主动齿轮与从动齿轮调制HB1=240，换挡齿轮为正火 HB2=200HB 1 -HB2=40，合适4） 齿数选择 Z1=Z2=30 传动比 i=1（5） 齿宽系数 Ψ d=1.0（轴承相对齿轮做非对称布置）2、 按齿面接触疲劳强度进行设计公式： 32HEd11σZuψ2KT（1） 确定载荷系数 K 经查表，取使用系数 KA=1.00估计圆周速度 V=4m/s，∴rZ 1/100=1.2m/s，查表得动载系数 Kv=1.12 1.67cos03.218cosβZ13.28ε2α ，∴0tgπψmbsinβ1dβ 67.εβαγ齿间载荷分配系数 Kα =1.02 ，齿向载荷分配系数 Kβ =1.14∴K＝1×1.12×1.02×1.14=1.30 （2）齿轮传递转矩 T1=3500N·mm（3）区域系数 ZH=2.5（4）弹性影响系数 ZE=189.8 MPa（5）接触疲劳极限应力σ Hlim1＝590Mpa ， σ Hlim2＝470MPa（6）应力循环次数N1= N2=60nrLh=60×60×20×365×4＝1.05×108（7）寿命系数 KHN1 ＝K HN2＝1（不允许有点蚀）（8）计算接触疲劳需用应力，去失效概率为 1%，安全系数 S=1[σ] H1＝ σ Hlim 1 KHN1＝590MPa[σ ]H2＝ σ Hlim 2 KHN2＝470MPa∴取[σ] H＝470MPa（9）计算齿轮分度圆直径 d1）（＝ m41.26470.51891.0352d31 （10）计算圆周速度v=πn 1d1/（60 ×1000）=3.14×26.47×60/（60 ×1000）=0.0832m/s≠4m/s 所以需要修正20.13.051K'v' ＝(m)78.521.3047.26Kd3'1' （11）计算模数 m= = =0.86 取 m=11zd3078.25（12）计算中心距 a=m（ Z1 + Z2 ）/ 2 =30mm（13）计算分度圆直径d1=mz1=30mm d2=mz2=30mm（14）计算齿轮宽度 b=Ψ d d1 =30mm3、校核齿根弯曲疲劳强度F2Sa1F21εSa2Fn1F2 Fεa111 ]σ[YσYmbdKTσ][（1） 重合度系数 =0.25+ =0.7εa75.0（2） 齿形系数 = =2.5Fa12（3） 应力修正系数 = =1.63SYa（4） 弯曲疲劳极限应力及寿命系数σ Flim1＝450MPa σ Flim2＝390MPaKFN1＝K FN2＝1（5） 计算弯曲疲劳许用应力，取失效概率为 1%，安全系数 S=1[σ] H1＝ σ Hlim 1 KHN1＝450MPa[σ] H2＝ σ Hlim 2 KHN2＝ 390MPa（6） 计算  MPa390]σ[Pa84.2σ MPa450]σ[84.26.175.130.F2F12 F1＝ ＝＝∴满足强度需要锥齿轮的设计计算一.锥齿轮尺寸计算1.选择材料和精度等级1）小锥齿轮选用 45 调制处理，HB =240 HBS；1大锥齿轮选用 45 正火处理，HB =200HBS；2HB -HB =40 HBS 合适22）.精度等级选为 8 级。

2.按齿面接触强度进行设计d ≥13 4𝐾𝑇1Ψ(1‒0.5Ψ)2(Z⋅Z[𝜎])2RH1).确定载荷系数 K经查表，确定 K =1.30；12).齿轮传递扭矩 TT=3500N mm;⋅3).齿宽系数 ΨK经查表，确定 =0.3;HΨ4).区域系数 ZH经查表，确定 Z =2.5； 5).许用应力 [𝜎]H经查表，确定 =590MPa;[𝜎]H综上计算得，d1≥3 4×1.30×35000.3×（ 1‒0.5×0.3） 2（ 189.8×2.5590） 2=27.9mm3.确定齿数取 Z =22，Z2= Z i=22 2.5=55；11⋅ ×4.选大端模数m= d /Z =27.90/22=1.27 取 m=1.25 ;5.计算分度圆锥角锥距𝛿=arctan𝑧𝑧=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛2255=21.8°12𝛿2=90°‒𝛿=90°‒21.8°=68.2°𝑅=𝑚⋅𝑍12 1+(𝑍𝑍)2=37.02 𝑚𝑚216.计算大端分度圆直径𝑑=𝑚𝑍=1.25×22=27.5 𝑚𝑚1𝑑2=𝑚𝑍2=1.25×55=68.75 𝑚𝑚7.确定齿宽𝑏=Ψ⋅𝑅=0.3×37.02=11.106 𝑚𝑚R b = b2=11 mm1二.齿根弯曲疲劳强度校核𝜎= 4𝐾𝑇Ψ(1‒0.5Ψ)2𝑍2𝑚2𝑢2+1∙𝑌∙𝑌F1R1aFS1. 经查表，得 Y =2.68，Y =1.58FaSa[ ]=390 MPa;𝜎H2.计算得Σ = 4×1.3×35000.3(1‒0.5×0.3)22221.2522.52+1∙2.68×1.58F=174.76 𝑀𝑃𝑎<390 𝑀𝑃𝑎。