2)试算小齿轮分度圆直径d1t,有计算公式得
42?1.3?1049.15?104.692.45?189.8?0.9892d1t?3()?93.61mm
13.69649 (2)调整小齿轮分度圆直径
1)计算实际载荷系数前的数据准备
①计算圆周速度
?d1tn13.14?93.61?46.15v???0.226m/s
60?100060?1000 ②计算齿宽b
b??dd1t?1?93.61mm?93.61mm
2)计算载荷系数K ①由表查得使用系数KA?1
②根据v=0.313m/s.,7级精度,由图查得动载系数KV?1.03 ③齿轮的圆周力。由式
2T1Ft1??d1t2?1049.15?1043N?11.2?10N93.61
31?11.2?10KAFt1??119.65N/mm?100N/mmb93.61查表得齿间载荷分配系数KH?=1.2
④由表用插值法查得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置时,得齿向载荷分布系数KH?=1.425
K?KAKVKH?KH??1?1.03?1.2?1.425?1.76
5)按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径,由式得
d1?d1t3K1.76?93.613mm?103.56mm Kt1.3 6)计算模数mn
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mn?d1cos??z1103.56?cos1225?4.052mm
2.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)由式
mnt?32KFtT1Y?Y?YFaYSa ??dz12[?F]1)确定公式中各参数
①试选KFt?1.3
②由式计算弯曲疲劳强度用重合度系数Y?。
??arctan(tan?cos?t)?arctan(tan12cos20.41)?11.27
b??v???cos?b2?1.80
Y??0.25?0.75??v?0.67
③由式,可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y?。
Y??1??b?120?0.831
④ 计算⑤
YFaYsa [?F]由当量齿数Zv1?Z1Z2?26.7,Zv2??84.4 33cos?cos?查图查得齿形系数YFa1?2.26,YFa2?2.22
由图查得应力修正系数Ysa1=1.61,Ysa2?1.78
由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为?Flim1?500MPa,
?Flim2?380MPa
查图查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.92,KFN2?0.96 取弯曲疲劳安全系数S=1.3,由得
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KFN1?Flim10.92?500??353.8MPa S1.3K?0.96?380[?F]2?FN2Flim2??280.6MPa
S1.3[?F]1?YFa1Ysa1YFa2Ysa2?0.0119,?0.0141 [?F]1[?F]2因为大齿轮
YFaYSaYYYFa2Ysa2?0.0141 大于小齿轮,所以取FaSa=
[?F][?F][?F]22)试算模数
2?1.3?1049.15?103?0.67?0.831mt??0.0141?3.246mm 21?253(2)调整齿轮模数
1)计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度v.
d1?mtz1?81.2mm ?d1n13.14?81.2?46.15v??m/s?0.2004m/s
60?100060?1000②齿宽b
b??dd1?1?81.2mm?81.2mm ③宽高比b/h
h?2.25mt?2.25?3.246?7.3035 bh?81.2?11.317.3035
3) 计算实际载荷系数KF
⑥ 根据v=0.277m/s,7精度,由图查得动载系数KV=1.01
Ft1?⑦ 由
82.96
31?25.3?10KAFt1??304.9N/mm?100N/mmb82.962T1?d12?1049.15?1043N?25.3?10N查表得齿间载荷分配系数KF?=1.2
⑧ 由表用插值法查得KH?=1.423,结合
b?11.36,查图,得KF?=1.43 h则载荷系数为 KF?KAKVKF?KF??1?1.01?1.2?1.43?1.733
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3)可得按实际载荷系数算得的齿轮模数
m?mt3KF1.3?3.246?3mm?2.95mm KFt1.733由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计
算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取由弯曲疲劳强度算得的模数2.95mm,圆整为m=3mm,同时满足接触疲劳强度需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?103.56mm计算齿数。
d1?33.5 取z1?34,则z2?3.69?34?127 mn7.2.3几何尺寸计算
1.计算中心距
(z?z)ma?12?243.9mm
2将中心距圆整为247
z1?2.按圆整后的中心距修正螺旋角??arccos3.计算大小齿轮分度圆直径 d1?mz1?104mm d2?z2m?390mm
4.计算齿轮宽度
(z1?z2)mn?12.18 2ab??d?104mm
d1一般小齿轮略宽(5~10)mm,,故取b1?110mm,b2?104mm
7.2.4圆整中心距后的强度校核
齿轮副的中心距圆整之后,KH,Z?,KF,Y?,Y?等均产生变化,应重新校
核齿轮强度,以明确齿轮的工作能力。 1. 齿面接触疲劳强度校核
按前面类似做法,计算各参数
19
KH?1.8,T1?1049.15?10N?mm,?d?1,d1?104mm1??3.14,ZH?2.44,ZE?189.8MPa2,Z??0.656Z??0.99将他们带入,得到
42KT(??1)??HH13zzzz?637MPa?[?]
HE?d?d1??H满足齿面接触疲劳强度条件 2. 齿根弯曲疲劳强度校核
按前述类似做法,先计算各参数,步骤不一一列出,
4KF?1.78,T1?1049.15?10N?mm,?d?1 YFa1?2.55,YFa2?2.2,Ysa1?1.63,Ysa2?1.8,Y?0.681
?Y?0.80,??12.18,mn?3mm,z1?34?带入式得
22KFT1YFa1YSa1Y?Y?cos??F1?32?dmzn122KFT1YFa2YSa2Y?Y?cos??265MPa?[?]
F1?F2?32?dmz1?234MPa?[?]
F2齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮
3.结构设计及绘制齿轮零件图
4.主要涉及结论,齿数z?34,z?127,模数m?3mm,压力角
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