河南机电高等专科学校机械设计用纸
设计计算及说明 计算结果 由表13-22查得螺旋角系数Y??0.9 6、 重合度系数Y? Y??0.6910 ?端面重合度? ????1.88?3.2?????11???1???1??cos??1.88?3.2????cos12?7?8???1.7008????3098????z1z2?? Y??0.25?0.75???0.25?0.75?0.69101.7008 YN1?1 YN2?1 7、 弯曲疲劳强度寿命系数YN1、YN2 由图13-9查得YN1?1 YN2?1 SF?1.4 8、 弯曲疲劳强度安全系数SF 取弯曲强度最小安全系数SF?1.4 ??F1??321.4MPa ??F2??278.5MPa 满足弯曲疲劳强度要求 9、 计算需用弯曲应力??F1?、??F2? ??F1???Flim1YN1SF450?1??321.4MPa1.4 ?390?1?278.5MPa1.4 ??F2???Flim2YN2SF10、 校核齿根弯曲疲劳强度 ?F1??2KT1YFa1YSa1Y?Y?bd1m 2?1.5288?31501.7?2.4898?1.6358?0.6910?0.950?76.9?2 ?31.73MPa???F1??321.4MPa ?F2??2KT1YFa2YSa2Y?Y?bd1m 2?1.5288?31501.7?2.1760?1.7940?0.6910?0.950?76.9?2 ?30.41MPa???F2??278.5MPa 共41页 第11页
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设计计算及说明 计算结果 四、低速级圆柱斜齿轮设计 （一）、选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 1、选择精度等级 选7级精度 7级精度 小齿轮：45钢（调制）240HBS 大齿轮：45钢（常化）200HBS 2、选择齿轮材料、热处理及齿面硬度 因传递功率不大，选用软齿面齿轮传动。齿轮选用便于制造且价格便宜的材料，小齿轮：45钢（调制），硬度为240HBS;大齿轮：45钢（常化），硬度为200HBS u?2.32 z1?30z2?70 3、选择齿数z1、z2 z1?30,u?i?2.32,z2?iz1?2.32?30?69.6,取z2?70 因选用闭式软齿面传动，故按齿面接触疲劳强度设计，然后校核其弯曲疲劳强度 （二）、按齿面接触疲劳强度设计 设计公式为 2KT1u?1?ZHZEZ?Z??d1?3??H??du??1、初选载荷系数???? 2Kt?1.3 Kt 试初选载荷系数??12? Kt?1.3 试初选螺旋角??12? 2、初选螺旋角? T1?97418.19N/mm 3、小齿轮名义转矩T1 ?d?0.8 .19N/mm 由前面可知小齿轮的名义转矩T1?974184、选取齿宽系数?d 由表13-8，选齿宽系数?d?0.8 ZE?189.8MPa 5、弹性系数ZE ZH?2.47 .8MPa 由表13-6选弹性系数ZE?189 共41页 第12页
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设计计算及说明 计算结果 6、节点区域系数ZH Z?2.47??n?20?,??12?? 由图13-21，节点区域系数H7、端面重合度?? ??1?1??1???1?????1.88?3.2??cos??1.88?3.2????cos12??1.6899???z??3070????1z2??? ???1.6899 ???1.6222 8、纵向重合度 ???0.318?dz1tan??0.318?0.8?30?tan12??1.62229、重合度系数Z? Z??0.7693 Z??10、螺旋角系数 1???0.7693 Z??0.989 Z? Z??cos??cos12??0.989 11、接触疲劳强度极限?Hlim1、?Hlim2 ?Hlim1?590MPa?Hlim2?480MPa 由图13-6查得?Hlim1?590MPa ?Hlim2?480MPa N1?1.841?109 N2?8.064?108 12、接触应力循环次数N1、N2 N1?60n1jLh?60?433.1?1??15?300?16??1.871?10 9 N2?N1/u?1.871?109/2.32?8.064?108 13、接触疲劳强度寿命系数ZN1?1 ZN2?1 失效概率1% ZN1、ZN2 ZN1?1 ZN2?1 由图13-8查取接触疲劳强度寿命系数 SH?1 14、失效概率和接触强度最小安全系数 取失效概率为1%，取接触强度最小安全系数为SH?1 ??H1??590MPa ??H2??480MPa 15、计算许用接触应力 ??H1???Hlim1ZN1SH?590?1?590MPa1 480?1?480MPa1 ??H2???Hlim2ZN2SH? 共41页 第13页
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设计计算及说明 计算结果 16、试算小齿轮分度圆直径d1t d1t?63.012mm 2KT1u?1?ZHZEZ?Z?3?d1t???H??du???3???? 22 2?1.3?97418.192.32?1?2.47?189.8?0.7693?0.989???0.82.32?480? 3.14?63.012?443.1?1.46m/s60?100060?1000 ?vt?1.46m/s =63.012mm 17、计算圆周速度 18、确定载荷系数K vt??d1tn1由表13-5查取使用系数KA?1 根据vz1/100?1.46?30/100?0.438由图13-13得动载荷系数斜齿圆柱齿轮，由Kv?1.02 ?r???????1.6899?1.6222?3.3121K?1.37904 ，查图13-14得齿间载荷分布系数K??1.3 由图13-15查取齿向分布系数故载荷系数K??1.04 K?KAKvK?K??1?1.02?1.3?1.04?1.37904d1?64.264mm 19、修正小齿轮分度圆直径d1 d1?d1t3K1.37904?63.012?3?640264mmKt1.3（三）、确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 m1、确定模数n mt?d164.264??2.142mmz130 mn?3mm mn?mcos??2.142cos12??2.095mm圆整为标准值mn?3mm 2、 计算传动中心距a a?154mm 共41页 第14页
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设计计算及说明 计算结果 m?z?z2?2??30?70?a?n1??153.351mm2cos?2?cos12? 圆整为a?154mm 3、 确定螺旋角? ??13?5?14?? ??arccosmn?z1?z2?3??30?70??arccos2a2?154 ?arccos0.974025974?13?5?14?? d1?92.4mm d2?215.6mm 4、 计算分度圆直径d1、d2 d1?mnz13?30??92.4mm???cos?cos13?514 mnz23?70??215.6mmcos?cos13?5?14?? b1?80mm b2?75mm d2?5、 计算齿宽 b??dd1?0.8?92.4?73.92mm 取b1?80mm b2?75mm （四）、校核齿根弯曲疲劳强度 校核公式为 ?F?1、当量齿数2KT1YFaYSaY?Y????F?bd1mn Zv1?32.465 Zv2?75.751 Zv1 、Zv2 Zv1?z1/cos3??30/cos313?5?14???32.465 Zv2?z2/cos??70/cos13?5?14???75.751 33YFa1?2.4855 YFa2?2.2285 YY2、齿形系数Fa1 、Fa2 由表13-7得 YFa1?2.4855 （内插） YFa2?2.2285（内插） YY3、应力修正系数Sa1、Sa2 由表13-7得 YSa1?1.6373 YSa2?1.7615 共41页 第15页