机械设计课程设计
2?cos12.2035?2cos?b由式5-41 ZH???2.442
cos?tsin?tcos20.4829?sin20.4829?由式5-39
ZHZEZ?Z?KT1??at?(u?1)32?au??H???????2
21.0?58705?2.442?189.8?0.987??(5.21?1)3???141.8mm2?0.4?5.21?497.49?取中心距 a?145mm
估算模数 mn?(0.007?0.02)a?0.99?2.8mm 取标准模数 m?2mm
2?145?cos13?2acos???20.4 小齿轮齿数 z1?2??5.21?1?m?u?1?大齿轮齿数 z2?uz1?5.21?20.4?106.27
取 z1?21 z2?106 实际传动比 i实?z2106??5.04 z121传动比误差 ?i?在允许范围内
i理?i实i理?100%?5.04?5.215.21?100%?3.1%?5%
修正螺旋角 ??arccosmn(z2?z1)2?(23?104) ?arccos?12.33?292?2?130与初选??13?相近, ZH,Z?可不修正
轮分度圆直径 d1?mnz1/cos??2?21/cos12.3329??42.99mm
d2?mnz2/cos??2?106/cos12.3369??217.00mm
圆周速度 v??d1n160?103???42.99?144060?103?3.24m/s
查表5-6 取齿轮精度为8级
4.1.3 验算齿面接触疲劳强度
电机驱动,稍有波动,查表5-3 kA?1.1
11
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vz12.366?23??0.681 100100查图5-4（d） kv?1.007 齿宽b??aa?0.4?145?58.0mm
b52.0??1.34 d147.0866查图5-7（a） K??1.12 查表5-4 K??1.4
载荷系数 K?KAKvK?K??1.72
*m?46.99mm 齿顶圆直径 da1?d1?2ha*m?221.00mm da2?d2?2ha端面压力角
?t?arctan(tan?n/cos?)?arctan(tan20?/cos12.8386?)?20.4707?
齿轮基圆直径 db1?d1cos?t?42.99?cos20.4707??40.275mm db2?d2cos?t?221.00?cos20.4707??203.30mm 端面齿顶压力角 ?at1?arccosdb2203.30?arccos?23.09?221.00da2db140.275?arccos?31.008?
46.99da1?at2?arccos????1z1(tan?at1?tan?t)?z2(tan?at2?tan?t)?2??121?(tan31.008??tan20.4707?)?106?(tan23.09??tan20.4707?)2??1.971???bsin?58sin12.3329?????1.972
??2?mn由式5-43 Z??1???1?0.712 1.97112
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由式5-42 Z??cos??cos12.3329??0.9883 由式5-41
?b?arctan(tan?cos?t)?arctan(tan12.3329??cos20.4707?)?11.5759?5-41ZH2?cos11.5759?2cos?b???2.445 ??cos?tsin?tcos20.4707sin20.47072KT1u?1bd12u2?1.971?587055.21?1?25.2158?47.0866由式
?H?ZHZEZ?Z??2.445?189.8?0.712?0.987??450.70Mpa??H安全??
4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度
查图5-18（b） ?Flim1?270Mpa，?Flim2?200Mpa 查图5-19 YN1?1.0 YN2?1.0 由式5-32 YX1?YX2?1.0 取 YST?2.0 SFmin?1.4 由式5-31
??????F1??Flim1YSTSFminYN1YX1?270?2?1.0?1.0?385.7Mpa 1.4200?2?1.0?1.0?285.7Mpa 1.4F2??Flim2YSTSFminYN2YX2?ZV1?Z1/cos3??21/cos312.3329??22.524
ZV2?Z2/cos3??106/cos312.3329??113.691 查图5-14 YFa1?2.75,YFa2?2.25 查图5-15 YSa1?1.575,YSa2?1.80
由式5-47计算Y?，因???1.972?1.0，取???1.0
12.3329?Y??1????1?1??0.897 ??120120?13
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0.75cos2?b0.75?cos211.5759??0.25??0.6152 由式5-48 Y??0.25?1.971??由式5-44
?F1?2KT12?1.971?58706YFa1Ysa1Y?Y???2.75?1.575?0.6152?0.89758?42.99?2bd1mn?110.92Mpa??F1安全???F2??F1YFa2YSa22.25?1.80?110.92?YF1YSa12.75?1.575
?103.714Mpa??F2安全??4.1.5 齿轮主要几何参数
Z1?21 Z2?106 u?5.21 m?2
??12.3329? mt?mn/cos??2.05
d1?42.99mm d2?217.00mm da1?46.99mm da2?221.00mm df1?40.275mm df2?203.30mm
a?1(d1?d2)?145mm 2b1?66mm b2?58mm
db1?44.113mm db2?182.56mm
4.2 减速器低速级齿轮的设计计算
4.2.1 材料选择
小齿轮: 40Cr ，调质处理，齿面硬度241--286HBS 大齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--235HBS 按齿面硬度241HBS和217HBS计算
N3?60n3jLh?60?373.06?1?(8?300?8?2)?8.92?108
N4?N3?2.37?108 i34查图5-17 ZN3?1,ZN4?1.05 （允许一定点蚀） 由式5-29 ZX3?ZX4?1.0
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取SHlim?1.0,ZW?1.0,ZLVR?0.92（精加工） 查图5-16（b） ?Hlim3?650Mpa,?Hlim4?650Mpa 由式5-28
??????H3??Hlim3650ZN3ZX3ZWZLVR??1.?1.0?1.0?0.92?598Mpa
1.0SHmin?Hlim4650ZN4ZX4ZWZLVR??1.05?1.0?1.0?0.92?627.9Mpa
1.0SHminH4???H??min{??H?3,??H?4}?598Mpa
4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 小轮转矩T2?145040N?mm 初定螺旋角??13?
初取KtZ?2t?1.0，查表5-5 ZE?189.8Mpa 减速传动 u?i34?3.86 取?a?0.4 端面压力角
?t?arctan(tan?n/cos?)?arctan(tan20?/cos13?)?20.4829? 基圆螺旋角
?b?arctan(tan?cos?t)?arctan(tan13??cos20.4829?)?12.2035? 由式5-42 Z??cos??cos13??0.987
2?cos12.2035?2cos?b由式5-41 ZH???2.442 ??cos?tsin?tcos20.4829sin20.4829由式5-39
ZZZZKT1??HE??at?(u?1)32?au??H???????2
21.0?145040?2.442?189.8?0.987??(3.413?1)3???146.67mm2?0.4?3.86?627.9?取中心距 a?150mm
估算模数 mn?(0.007?0.02)a?1.05?3mm 取标准模数 m?2.5mm
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