5）选用螺旋角：初选螺旋角为=150 2．按齿面接触疲劳强度设计 由d1t≥ 确定有关参数如下： 1)传动比i=3.38 实际传动比I0=85/25=3.4, 传动比误差： (i-i0)/I=(3.4-3.38)/3.38=0.59%<2.5% 可用. 齿数比：u=i0=3.4 2)由课本表10-7取φd=1 3)选取载荷系数Kt=1.4 4)由图10-30选取区域系数为ZH =2.425 5）由图10-26，可知=+=0.79, u=i0=3.4 Kt=1.4 ZH =2.425 =0.79 =0.88 =0.88,所以=1.67 ZE=189.8 MPa1/2 =0.79+0.88=1.67 6)由表10-6查知材料的弹性影响系数ZE =189.8MPa1/2 7) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极= 限=600MPa和大齿轮的接触疲劳强度极限 600MPa = 550MPa N1=1.66 ×109 N2 =4.91 11
=550MPa 8)计算两齿的循环次数 N1 =60* n1* j* Lh =60×720×1×(16×300×8) =1.66×109
N2 = N1/3.4=4.91×108 由图10-19取疲劳寿命系数KHN1=0.90，KHN2 =0.94 9）计算接触疲劳许用应力 ×108 KHN1=0.90 KHN2 =0.94 取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式（10-12）可=540 知： 1 =KHN1*2= KHN2* /S=0.96×600=540MPa /S=0.94*550=517MPa 1+ 2)/2 MPa 2=517 =( MPa =528.5MPa V=2.04m/s b=54mm mnt=2.09 h=4.69mm b/h=11.5 =2.13 12
=(540+517)/2MPa =528.5MPa (2)计算 1）试计算小齿轮分度圆直径d1t ,由上述公式可得 d1t>=54mm 2)计算圆周速度 V=（π×ddt×N0）/（60×1000）=2.04m/s 3)计算齿宽系数b以及模数mnt b=φd×d1t=1×54=54mm mnt=(d1t*cos150)/ Z1=2.09 h=2.25×mnt=4.69mm b/h=11.5 4）计算纵向重合度 =0.318 *φd* Z1 *tan =0.318*tan150×25×1
=2.13 5)计算载荷系数K 使用系数KA=1.25 ,根据V=2.04m/s,7级精度，KV=1.09 由表10-4查得KH=1.419由表10-13查得KF=1.32 由表10-3查得KH=KH=1.1 K=KAKVKHKH=1.25*1.09*1.419*1.1=2.13 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由 d1=d1t（K/Kt）1/3得 d1=54×（2.13/1.4）1/3=62.11mm 7)计算模数mn mn= d1*cos / z1 =2.4 KA=1.25 KV=1.09 KH=1.419 KF=1.32 KH= 1.1 KH=1.1 d1=62.11mm mn=2.4 3.按齿根弯曲强度设计 mn >=(1) 确定参数 K=1.98 1） 计算载荷系数 K= KAKVKFKF =1.25*1.09*1.1*1.32=1.98 2)根据纵向重合度Y=0.88 3)计算当量齿数 ZV1=Z1/(cos)=27.74 ZV2=Z2/(cos)=94.32 4)齿形系数YFa和应力修正系数YSa
33Y=0.88 ZV1=27.74 ZV2=94.32 YFa1=2.56 YSa1=1.607 13
，由图10-28查得螺旋角影响系数根据齿数Z1=25,Z2=85由表6-9相得 YFa1=2.56 YSa1=1.607 YFa2=2.19 YSa2=1.78 5)由图10-20c查知小齿轮弯曲疲劳强度 σ FE1 =520MPa,大齿轮的弯曲强度极限σFE2=480MPa YFa2=2.19 YSa2=1.78 σ=520MPa σ=480MPa S=1.5 [σF]1 =293.33 [σF]2=291.2 FE2FE1 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1 =0.88，KFN2 =0.91 6)计算弯曲疲劳许用应力： 取弯曲疲劳安全系数S=1.5 [σF]1= KFN1σ[σF]2= KFN2σFE1/S=0.88*520/1.5=293.33 FE2/S=0.91*480/1.5=291.2 8)计算大小齿轮的YFaYSa/σF并加以比较 YFa1YSa1/σF=2.56*1.607/293.33=0.0014025 YFaYSa/σF=2.19*1.78/291.2=0.013387 小齿轮的数值大 （2）设计计算 mn>对于比较计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面 模数mn，取mn=2mm已满足要求，但是为了同时满足接触疲劳强度，需要按齿面接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=62.1mm来计算应有的齿数，于是 Z1=d1× cos150/mn=62.1*cos150/2=29.99,取Z1=30 Z1=30 Z2=101 14
Z2=i*Z1=3.4*30=102,为了与小齿互质，取Z2=101 4．几何尺寸计算 （1）计算中心距 a=(Z1+Z2)* mn/(2*cos) =(30+101)*2/(2*cos150) =135.62mm 将其圆整为a=136mm (2) 按圆整后的中心距修正螺旋角 =arccos[(Z1+Z2)* mn/(2*a)] =arccos[(30+101)*2/(2*136)] = 15.5850 由于改变不多，故参数等不必修正。 （3）计算大小齿轮分度圆直径 d1=Z1*mn/cos=30*2/cos150=62.12mm d2 = Z2* mn/cos (4)计算齿轮宽度 B=φd×d1 =1*62.12=62.12mm 经圆整后，取B1=70mm,B2=65mm 二．低速级齿轮传动齿轮设计 =101*2/cos 150 =209.12mm a=136mm = 15.5850 d1=62.12mm d2 =209.mm B1=70mm B2=65mm 已知：输入功率PII =6.91KW,小齿轮的转速n1 =213r/min，传动比为I=3.38，工作寿命8年，每天工作16 小时，每年300天，传动输送机轻微振动，单向工作。
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