⑧几何尺寸计算
分度圆直径:d1?mz1?2.5?26?65mm 中心距: 确定尺宽:
2KT1u?1?2.5ZE??b?2????u??ζH??d1? 22?2.13?493972.08?1?2.5?189.8???????51.74mm22.08?566.5?652d2?mz2?2.5?54?135mm
a?d1?d265?135??100mm 22 圆整后取b2?52mm,b1?57mm。
(3)按齿根弯曲疲劳强度校核
①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限ζFE1?50M0P;a大
齿轮的弯曲疲劳强度极限ζFE2?380MP。a ②由图10-18取弯曲疲劳寿命KFN1?0.89,KFN2?0.93。 ③计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S?1.4
a ?ζF?1?KFN1ζFE1?0.89?500?317.86MP
S ?ζF?2?KFN2ζFE2S1.40.93?500??252.43MPa
1.4④计算载荷系数
K?KAK?KF?KF??1.25?1.2?1?1.37?2.05 5⑤查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 YF ⑥校核弯曲强度
a1?2.6
YFa2?2.304
YSa1?1.59 5 YSa2?1.712
根据弯曲强度条件公式 ζF?2KT1YFYSbd1maa??ζF?进行校核
ζF1?2KT12?2.055?49397YFa1YSa1??2.6?1.595?99.64MP?a?ζF?1 bd1m52?65?2.52KT12?2.055?49397YFa2YSa2??2.3?1.712?94.61MP?a?ζF?2 bd1m52?65?2.5ζF2?所以满足弯曲强度,所选参数合适。
10-7 某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动,已知n1?750rmin,两齿轮的齿数为z1?24,z2?108,β?9?22',mn?6mm,b?160mm,8级精度,小齿轮材料为38SiMnMo(调质),大齿轮材料为45钢(调质),寿命20年(设每年300工作日),每日两班制,小齿轮相对其轴的支承为对称布置,试计算该齿轮传动所能传递的功率。 [解] (1)齿轮材料硬度
查表10-1,根据小齿轮材料为38SiMnMo(调质),小齿轮硬度
217~269HBS,大齿轮材料为45钢(调质),大齿轮硬度217~255 HBS
(2)按齿面接触疲劳硬度计算
Φεdu??ζH?T1????2Ku?1??ZHZE3d?1????2
①计算小齿轮的分度圆直径 d1?z1mn24?6??145.95mm cosβcos9?22'②计算齿宽系数 Φd?b160??1.096 d1145.9512③由表10-6查得材料的弹性影响系数 ZE?18.89MPa,由图
10-30选取区域系数ZH?2.47
④由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
ζHlim1?730MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限ζHlim2?550MPa。
⑤齿数比 u?z2z1?108?4.5 24⑥计算应力循环次数
N1?60n1jLh?60?750?1?300?20?2?5.4?108
N15.4?108N2???1.2?108
u4.5⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数 KHN1?1.04,KHN2?1.1 ⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S?1
?75.92MPa ?ζH?1?KHN1ζHlim1?1.04?730
S ?ζH?2?KHN2ζHlim2S11.1?550??605MPa
1⑨由图10-26查得ε?1?0.75,ε?2?0.88,则ε??ε?1?ε?2?1.63 ⑩计算齿轮的圆周速度
?d1n13.14?145.95?750??5.72m9s
60?100060?1000计算尺宽与齿高之比b
hν?
mnt?d1cosβ145.95?cos9?22'??6mm z126h?2.25mnt?2.25?6?13.5mm
b160??11.85 h13.5计算载荷系数
根据ν?5.729ms,8级精度,查图10-8得动载荷系数Kv?1.22
由表10-3,查得KH??KF??1.4
按轻微冲击,由表10-2查得使用系数KA?1.25 由表10-4查得KHβ?1.380 {按Φd=1查得} 由bh?11.85,KHβ?1.38,查图010-13得KFβ?1.33 故载荷系数
K?KAKvKH?KH??1.25?1.22?1.4?1.38?02.94 6由接触强度确定的最大转矩
32TΦdε?d1u?min??ζH?1,?ζH?2??1?2K?u?1?????ZHZE??
?1.096?1.63?145.9534.5?605?2?12844642?.0962.946?N4.5?1???2.47?189.8??
(3)按弯曲强度计算
Φ2Tdε?d1mn?ζF?1?2KY?
βYFaYSa①计算载荷系数 K?KAK?KF?KF??1.25?1.22?1.4?1.33?2.84 0②
计
算
纵
向
重
合
εβ?0.318Φdz1tanβ?0.318?1.096?24?tan9?22'?1.380
③由图10-28查得螺旋角影响系数 Yβ?0.92 ④计算当量齿数 zz1v1?cos3β?24?cos9?22'?3?24.99
zz2v1?cos3β?108?cos9?22'?3?112.3 ⑤查取齿形系数YFa及应力校正系数YSa 由表10-5查得 YFa1?2.62 YFa2?2.17
YSa1?1.59
YSa2?1.80
⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限ζFE1?520MP;大a度
齿轮的弯曲疲劳强度极限ζFE2?430MPa。
⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命KFN1?0.88,KFN2?0.90。 ⑧计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S?1.4 ?ζF?1?KFN1ζFE1S? ?ζF?2?KFN2ζFE2S0.88?520?305.07MPa 1.50.90?430??258MPa
1.5⑨计算大、小齿轮的?ζF?,并加以比较
YFaYSa
?ζF?1YFa1YSa1?305.07?73.23
2.62?1.59258?66.05
2.17?1.80 ?ζF?2YFa2YSa2? 取?ζF???ζ??ζ???min?F1,F2??66.05 YFaYSa?YFa1YSa1YFa2YSa2?⑩由弯曲强度确定的最大转矩
Φdε?d12mn?ζF?1.096?1.63?145.952?6T1????66.05?2885986.309N?mm
2KYβYFaYSa2?2.840?0.92(4)齿轮传动的功率
取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值
.096N 即T1?1284464T1n11284464.096?750??100.87kW 669.55?109.55?10 ?P?