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Sx1?11m???4?3.14?6.28mm 22第 11 页 共 28 页
Sn1?Sx1cos??6.28?cos5.71??6.25mm
S2?(0.5??2x2tan?)m?(0.5?3.14?2?0.5?tan20?)?4?4.8mm
ha1?m?4mm
4. 9 蜗杆结构设计及绘制零件图
5 斜齿轮的计算
因为斜齿轮与直齿轮比较在轴向力与传动的平稳性方面有较大的优势，所以在一级传动用斜齿轮。
5. 1 选择材料，热处理方法，精度等级，齿数z1， z2，齿宽系数?d，并初选螺旋角?。
考虑到万能分度头结构紧凑，故两个斜齿轮均用40Cr调制处理后表面淬火；因载荷平稳，齿轮转速不高，故选用7级精度；闭式硬齿面齿轮传动，考虑到传动平稳性，齿数宜取多一些，两斜齿轮选用z1?z2?25齿；按硬齿面齿轮、非对称安装查《机械设计》表6.5，选齿宽系数?d?0.8；初选螺旋角??13? 按齿面接触强度计算各尺寸参数
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5.2 按齿根弯曲疲劳强度设计
由式（6.20）mnt?32KT1cos2?Y?Y?YFaYSa ?2????dz1F第 12 页 共 28 页
5.2.1 确定公式中各参数值
1) 载荷系数 试选Kt?1.5 2) 齿轮传递的转矩
T1?9550P1.05?9.55?106??6.27?104N?mm N1603）齿轮的弯曲疲劳强度极限 查图6.9得 ?Flim1??Flim2?380MPa 4）应力循环次数
N1?60n1jLh?60?160?1?10?300?16?4.6?108 N2?N1?4.6?108
?5）弯曲疲劳寿命系数 查图6.6得 KHN1?0.95 KHN2?0.95 6）计算许用弯曲应力
取弯曲疲劳安全系数SF?1.4 ,应力修正系数YST?2.0，得
??F??KFNYST?Flim/SF?380?0.9?2/1.4?488.6MPa
7）确定齿形系数YFa1，YFa2和应力修正系数YSa1， YSa2 由表6.4得YFa?2.62 YSa?1.59 8）重合度系数Y??0.7, Y??0.86 5.2.2 设计计算 1）计算齿轮的模数
42?2?1.5?6.27?10?cos13?0.7?0.862.57?1.60mnt?3??1.22mm 2488.570.8?252) 计算圆周速度v
v??mntz1n160?1000cos????1.22?25?16060?1000?cos13??0.26m/s
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3)计算载荷系数
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查表6.2得KA?1；根据v=0.26m/s、7级传动精度，查图6.10得 Kv?1.01； 斜齿轮传动取K??1.2；查图6.13得K??1.24。则载荷系数 K?KAKvK?K??1?1.01?1.2?1.24?1.503 4)校正并确定模数
mn?mnt3KK?1.22?31.5031.5?1.22mm 取mn?2mm
t5.2.3 计算齿轮传动几何尺寸
1）中心距
a?mn2(z1?z2)?(25?25)?51.3mm 2cos?2cos13?2）螺旋角
??arcosmn(z1?z2)2?(25?25)?arcos?12.9?
2a2?51.33）两分度圆直径
d1?mnz12?25=51.2mm ??cos?cos12.9d2?d1?51.2mm 4)齿宽b1b2
b??ddt?0.8?51.2?40.96mm
b1?b?(5~10)mm?45.96mm 取b2?45mm，b1?50mm
5.3 校核齿面接触疲劳强度
由式（6.17）得 ?H?ZHZEZ?Z?5.3.1 确定公式中各参数数值
1）两斜齿轮的接触疲劳强度极限
按齿面硬度查图6.8得，两个齿轮的接触疲劳极限?Hlim1??Hlim2?1170MPa 2）接触疲劳寿命系数
2KT1??1????H? 2?bd1毕业设计说明书（论文）
查图6.6得 KHN1?KHN2?0.95 3) 计算许用接触应力 取安全系数SH?1，则
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??H??KHN?Hlin/SH?0.95?1170?1111.5MPa
4）节点区域系数ZH
查图6.19得节点区域系数 ZH?2.46 5）重合度系数Z? 重合度系数Z?=0.8 6）螺旋角系数Z?
螺旋角系数Z??cos??cos12.9??0.987 7）材料系数ZE
由表6.3查得材料系数 ZE?189.8MPa 5.3.2 校核计算
?H?ZEZHZ?Z?2KT1??12?1.503?6.27?1041?1??2.46?189.8?0.8?0.987?? 22?145?51.2bd1=659.03MPa???H?，基础疲劳强度满足条件。
6 直齿轮设计
6.1 选择齿轮材料，热处理方法，精度等级，齿数z1，z2及齿宽系数
考虑到该减速器的功率不大，故两个齿轮都选用45调制刚处理，齿面硬度都为260HBS，属软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮转速不高，处选7级精度。又因为万能分度头的传动比皆为固定传动比1/40，取初始齿轮齿数Z1?Z2?25,按软齿面齿轮悬壁安装，查《机械设计》表6.5，取齿宽系数?d?0.6
6.2 按齿面接触疲劳强度设计
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KT1??1?ZE?3??由式6.11得 d1?2.32 ???d????H???6.2.1 确定公式中各参数
1）载荷系数Kt 试选Kt?1.3 2）齿轮转矩 T1?9550P1.05?9.55?106??6.27?104N?mm N1602第 15 页 共 28 页
3）材料系数ZE 查表6.3得 ZE?189.8MPa 4）两个齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim?600MPa 5）应力循环次数
N1?60n1jLh?60?160?1?10?300?16?4.6?108 N2?N1?4.6?108
? 6)接触疲劳寿命系数 查图6.6得 KHN1?0.95 KHN2?0.95 7)确定许用接触应力
??H????H1??0.95?600 ?57M0Pa6.2.2 设计计算
1）齿轮分度圆
41.3?6.27?101?1?189.8?d1t?2.323????=72mm
0.61?570?22）计算圆周速度v
v??d1n160?1000???72?16060?1000?0.6m/s
3)计算载荷系数K
查表6.2得使用系数KA?1;根据v=0.6m/s、7级精度查图6.10得动载系数
Kv?1.01；查图6.13得K??1.17
则 K?KAKvK??1?1.01?1.17?1.181 74)校正分度圆直径