YFa1YSa12.57?1.60??0.015
[?F]1273.33YFa2YSa22.18?1.79??0.0175
[?F]2222.93大齿轮的数值更大。 2)、设计计算
4?22?2.156?4.7918?10?0.88?(cos14)mn?3?0.0175mm?1.46mm
1?242?1.658对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,所以取mn?2.0mm即可满足弯曲强度。为了同时满足接触疲劳强度需按照接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?49.41mm来计算应有的齿数。于是有
d1cos?49.41?cos14?z1???23.96
mn2取z1?24,则 z2?uz1?3.64?24?87.36?z2?90。 4、几何尺寸计算 (1)计算中心距
a?(z1?z2)mn(24?90)?2?mm?117.53mm
2cos?2?cos14?将中心距取整118mm。
(2)、由计算得的中心距修正螺旋角
??arccos(z1?z2)mn(24?90)?2?arccos?14?57'36''
2a2?118因为?的值改变不大,所以参数??、K?、ZH等不必修正。 (3)、计算大、小齿轮的分度圆直径:
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d1?z1mn24?2??49.69mm ?'''cos?cos145736z2mn90?2??186.34mm cos?cos14?57'36''d2?(4)、计算齿轮宽度
b??dd1?1?49.69mm?49.69mm
进行取整B2?50mm;B1?55mm。
6.2、齿轮设计(3,4齿轮的设计): 1、齿轮类型、精度等级、材料及齿数:
(1)、依照传动方案,本设计选用二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。 (2)、运输机为一般工作机器,运转速度不高,依文献【1】查表10-8,选用8级精度。 (3)、材料选择:小齿轮材料为40Cr(调质),齿面硬度为 280HBS,大齿轮材料为45钢(调质)硬质为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
(4)、齿数:初选小齿轮齿数:z3?20; 大齿轮齿数:z4?20?2.8?56。 (5)、选取螺旋角,初选螺旋角??14。 2、按齿面接触强度设计:
由设计计算公式进行试算,即:
?d3?32KtT2u?1ZHZE2.()?d??u[σH]
1)、确定公式内的各计算数值:由文献【1】查表可知 (1) 取载荷
Kt?1.4
(2) 由图10-30选取区域系数ZH?2.45。
(3) 由图10-26查得??1?0.745,??2?0.845,则?????1???2?1.59。
表10-7选取宽系数
(4)
?d?1
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(5) 小齿轮传递的转矩
5m ?1.65825?10T2(6)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa12,
(7) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限ZHlim3?600MPa;大齿轮额接触疲劳强度极限ZHlim4?550MPa。
(8)由式:N?60njLh 计算应力循环次数
N3?60njLh?60?130.04?1?(16?300?10)?3.75?108 3.75?108N4??1.34?108
2.8(9) 由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN3?0.91;KHN4?0.92。 (10)计算解除疲劳许用应力。
取失效概率为1﹪,安全系数s=1,由式[?]?KN?lim得 S[?H]3?KHN3?lim3?0.91?600MPa?546MPa SKHN4?lim4?0.92?550MPa?506MPa S
[?H]4?(6) 许用接触应力
[?H]? 2)、计算
[?H]3?[?H]4546?506?MPa?526MPa
22(1)、试算小齿轮分度圆直径d3t,由计算公式得
2?1.4?1.65825?1053.82.45?189.82d3t???()mm?67.66mm
1?1.592.85263(2)、计算圆周速度?3。
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?3??d3tn360?1000???67.66?130.0460?1000m/s?0.460m/s
(3)、计算齿宽b。
b3??d.d3t?1?67.66mm?67.66mm
(4)、计算齿宽与齿高之比
b3。 h3d3t模数 mnt?cos?67.66?cos14??mm?3.28mm z320齿高 h3?2.25mnt?2.25?3.28mm?7.38mm
b367.66??9.17 h37.38
(5)、计算纵向重合度??。
???0.318?dz3tan??0.318?1?20?tan14??1.59
(6)、计算载荷系数K。
已知使用系数KA?1 ,根据 ?3?0.471m/s,8级精度,有图10-8查得动载
系数kv?1.05;由表10-4查得 KH??1.45; 由图10-13查得KF??1.4;
由表10-3查得 KH??KF??1.4。所以载荷系数
K?KAKVKH?KH??1?1.05?1.45?1.4?2.1315
(7)、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由公式得
d3?d3t3K2.1315?67.66?3mm?77.84mm Kt1.4(8)、计算模数mn。
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d3cos?77.84?cos14?mn??mm?3.78mm
z3203、按齿根弯曲强度设计 有公式:
2KT2Y?cos2?YFaYSa mn?3.2?dz3??[?F]1)、确定计算参数 (1)、计算载荷系数。
K?KAKVKF?KH??1?1.05?1.4?1.4?2.058
(2)、根据纵向重合度???1.59 ,从图10-28查得螺旋角影响系数Y??0.88。 (3)计算当量齿数。
zv3?z320??21.91 33?cos?cos14z456??61.36
cos3?cos314?zv4?(4)、查取齿形系数。
由表10-5查得 YFa3?2.72;YFa4?2.28 (5)、查取应力校正系数。
由表10-5查得 YSa3?1.57;YSa4?1.73
(6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE3?500MPa;大齿轮的弯曲强度极限?FE4?380MPa;
(7)、由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN3?0.88,KFN4?0.89; (8)、计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S?1.5,有公式得:
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