小齿轮齿面硬度HBW1?240~270HB，HBW2?160~190HB,平均硬度
HBW1?255HB,HBW2?175HB。HBW1?HBW2?80HB,选用7级精度。
6.1.2 初步计算传动的主要尺寸
因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。其设计公式为
32KT1u?1?ZEZHZεZβ????? d1? ???du????H?21）小齿轮传递转矩为T1?62396N?mm
2）因v值未知，Kv值不能确定，可初步选载荷系数Kt?1.1~1.8，初选Kt?1.5 3）由表8-18[1]，取齿宽系数?d?1
4）由表8-19[1]，得弹性系数ZE?188.0MPa
5）初选螺旋角??12?，由图9-2[1]得节点区域系数ZH?2.46 6）齿数比u?i1?6.154
7）初选z1?20，则z2?uz1?6.154?20?123.08，取z2?123，则端面重合度为
??1?1??1???1???cos??1.88?3.2?cos12?1.66 ????1.88?3.2???????z??20123????1z2???轴向重合度为
???0.318?dz1tan??0.318?1?20?tan12??1.35 由图8-3[1]得重合度系数为Z??0.7875 8）由图11-2[1]得螺旋角系数Z??0.99
9)许用接触应力可用下式计算 ???H?ZN?Hlim SH由图8-4e、a[1]得接触疲劳极限应力为?Hlim1?520MPa，?Hlim2?310MPa 小齿轮和大齿轮应力循环次数分别为
6
N1?60n1jLh?60?1460?1??8?2?300?8??3.3638?109 N13.3638?109N2???5.466?108
i16.154由图8-5[1]差得寿命系数KHN1?0.9，KHN2?0.95查表8-20[1]取安全系数SH?1.0,则小齿轮的许用接触应力为
???H1?KHN1?Hlim10.9?520MPa??468MPa
SH1大齿轮的许用接触应力为 ???H2?KHN2?Hlim20.95?310MPa??294.5MPa
SH1∵( ???H2+ ???H1 ) / 2 =436.7 MPa > 1.23???H1=362.2 MPa ∴???H?362.2MPa， 初算小齿轮的分度圆直径d1t，得
3d1t?32KtT1u?1?ZEZHZεZβ????du?????H????2
2?2?1.5?623966.154?1?188.0?2.46?0.7875?0.99?????mm?59.97mm16.154?362.2?6.1.3 确定传动尺寸
1）计算载荷系数
由表8-21[1]得使用系数KA?1 因v?[1]
?d1tn160?1000???59.97?146060?1000m/s?4.584m/s，由图8-6[1]查得动载荷系数KV?1.13, 由图
[1]
8-7查得齿向载荷分配系数K??1.42，由表8-22查得齿间载荷分配系数K??1.1,则载荷系数为
K?KAKvKβKα?1?1.13?1.42?1.1?1.765 2）对d1t进行修正
因K与Kt有较大差异，故需对由Kt计算出的d1t进行修正，即
7
3 d1?d1t3）确定模数mn
K1.765?59.97??63.31mm Kt1.53d1cos?63.31?cos12? mn???3.096mm
z120由表8-23[1]，取mn?3mm 4）计算传动尺寸 中心距为 a1?mn?z1?z2?3??20?123???219.29mm ?2cos?2?cos12圆整，取a1?220mm，则螺旋角为
m?z?z2?3??20?123? ??arccosn1?arccos?12.84? 2?a12?220因?值与初选值相差较大。故对与?有关的参数进行修正 由图9-2[1]查得节点 区域系数ZH?2.46，则端面重合度为
??1?1??1???1???cos??1.88?3.2?cos12.84?1.652 ????1.88?3.2???????z??20123????1z2???轴向重合度为
???0.318?dz1tan??0.318?1?20?tan12.84??1.45
由图8-3[1]查得重合度系数Zε?0.7875，由图11-2[1]查得螺旋角系数Zβ?0.98
3d1t?
?2KT1u?1?ZEZHZεZβ????du?????H????232
2?1.765?623966.154?1?188.0?2.46?0.7875?0.98??????62.88mm16.154?362.2?精确计算圆周速度为 v??d1tn160?1000???62.88?146060?1000m/s?4.74m/s
由图8-6[1]动载荷系数KV?1.13，K值不变
8
d1tcos?62.88?cos12.84? mn???3.065mm
z120取mn?3mm，则高速级中心距为 a1?mn?z1?z2?3??20?123???220mm ?2cos?2?cos12.84则螺旋角修正为
m?z?z2?3??20?123? ??arccosn1?arccos?12.84?
2?a12?220修正完毕，故 d1?mnz1mnz23?203?123,??61.54mmd???252.31mm 2cos?cos12.84?cos?cos12.84? b??dd1?1?61.54mm?61.54mm，取b2?62mm b1?b2??5~10?mm，取b1?67mm
6.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度
齿根弯曲疲劳强度条件为
2KT1YFYSYεYβ????F bmnd1 ?F?1)K?1.765 T1?62396N?mm mn?3 d1?61.54mm 2）齿宽b?b2?62mm
3）齿形系数YF和应力校正系数YS。当量齿数为 zv1?z1z220123??21.58z???132.71 ， v2cos3?cos312.84?cos3?cos312.84?由图8-8查得YF1?2.74,YF2?2.16,由图8-9[1]查得YS1?1.57,YS2?1.81 4）由图8-10[1]查得重合度系数Yε?0.71 5）由图11-3[1]查得螺旋角系数Yβ?0.88 6）许用弯曲应力
9
???F?YN?Flim SF由图8-4f、b[1]查得弯曲疲劳极限应力为?Flim1?175MPa，?Flim2?125MPa，由图8-11[1]查得寿命系数YN1?YN2?1,由表8-20[1]查得安全系数SF?1.25,故
???F1?YN1?Flim1?1?175MPa?140MPa， ???F2?YN2?Flim2?1?125MPa?100MPa
SF1.25SF1.25?F1?2KT12?1.765?62396YF1YS1YεYβ??2.74?1.57?0.71?0.88MPa?51.72MPa????F1 bmnd162?3?61.54YF2YS22.16?1.81?51.72?MPa?47????F2 YF1YS12.74?1.57?F2??F1满足齿根弯曲疲劳强度
6.1.5 计算齿轮传动其他几何尺寸
端面模数 mt?mn3??3.077mm ?cos?cos12.84*齿顶圆 ha?hamn?1?3?3mm
*齿根高 hf?ha ?c*mn??1?0.25??3?3.75mm??全齿高 h?ha?hf?3?3.75?6.75mm 顶隙 c?c*mn?0.25?3?0.75mm 齿顶圆直径为
da1?d1?2ha?61.54?6?67.54mm da2?d2?2ha?252.31?6?258.31mm 齿根圆直径为
df1?d1?2hf?61.54?7.5?54.04mm df2?d2?2hf?252.31?7.5?244.81mm
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