六、齿轮传动的设计： (1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精 度等级。 小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。 齿轮精度初选8级 (2)、初选主要参数 Z1=20 ，u=4.5 Z2=Z1·u=20×4.5=90 取ψa=0.3，则ψd=0.5·（i+1）·=0.675 （3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1≥ 2kT1u?1?ZEZHZε???3?Ψdu?［ζH］??2 确定各参数值 1 载荷系数 查课本表6-6 取K=1.2 ○2 小齿轮名义转矩 ○T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.23/342.86 =1.18×105 N·mm 3 材料弹性影响系数 ○ 由课本表6-7 ZE=189.8MPa 16
4 区域系数 ZH=2.5 ○5 重合度系数 ○εt=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2） =1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69 Zε=4?εt?34?1.69?0.77 36 许用应力 查课本图6-21（a） ○ ［ζHlim1］?610MPa ［ζHlim2］?560MPa 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1 则 ［ζH］1?ζHlim1?610MPa SHζHlim2?560MPa SH ［ζH］2? 取两式计算中的较小值，即［ζH］=560Mpa 于是 d1≥ 3 2kT1u?1?ZEZHZε????Ψdu?［ζH］??2 22?1.2?1.18?1054.5?1?189.8?2.5?0.77?=3??14.5?560? =52.82 mm (4)确定模数 m=d1/Z1≥52.82/20=2.641 取标准模数值 m=3 (5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 ζF
?2KT1 校核 YFSY［ζF］ε?bd1m17
1小轮分度圆直径d1=m·Z=3×20=60mm 式中 ○2齿轮啮合宽度b=Ψd·d1 =1.0×60=60mm ○3复合齿轮系数 YFS1=4.38 YFS2=3.95 ○4重合度系数Yε=0.25+0.75/ε○t =0.25+0.75/1.69=0.6938 5许用应力 查图6-22（a） ○ ζFlim1=245MPa ζFlim2=220Mpa 查表6-8 ，取SF=1.25 ζFlim1 则 ［ζF］?1SF?245?196MPa 1.25 ［ζF］2?ζFlim2220??176MPa SF1.25YFSζF6计算大小齿轮的 ○并进行比较 YFS1YFS24.383.95??0.02234 ??0.02244 ［ζF］196［ζ］1761F2 YFS1Y 18 d2=m·Z1=3×90=270 mm a=m ·（Z1+Z2）=3×（20+90）/2=165 mm b=60 mm b2=60 取小齿轮宽度 b1=65 mm （7）验算初选精度等级是否合适 齿轮圆周速度 v=π·d1·n1/（60×1000） =3.14×60×342.86/（60×1000） =1.08 m/s 对照表6-5可知选择9级精度合适。 七 轴的设计 1， 齿轮轴的设计 (1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1，5—滚动轴承 2—轴 3—齿轮轴的轮齿段 4—套筒 6—密封盖 7—轴端挡圈 8—轴承端盖 9—带轮 10—键 19 (2)按扭转强度估算轴的直径 选用45#调质，硬度217~255HBS 轴的输入功率为PⅠ=4.32 KW PⅠ的值为前面第10页中给出 在前面带轮的计算中已经得到Z=3 转速为nⅠ=342.86 r/min 根据课本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115 P4.32d≥C·3?115?3?26.76mm nⅠ342.86(3)确定轴各段直径和长度 1从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通 ○其余的数据过键联接，则轴应该增加5%，取D1=Φ30mm，又带手册得到 轮的宽度 B=（Z-1）·e+2·f =（3-1）×18+2×8=52 mm 则第一段长度L1=60mm 2右起第二段直径取D2=Φ38mm ○D1=Φ30mm L1=60mm 根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为30mm，则取第二段的长度L2=70mm 3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟 ○D2=Φ38mm L2=70mm D3=Φ40mm L3=20mm 球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6208型轴承，其尺寸为d×D×B=40×80×18，那么该段的直径为D3=Φ40mm，长度为L3=20mm 4右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直○ D4=Φ48mm L4=10mm 20