设计(3)

弯曲疲劳极限?Flim，查《机械设计》图6-7 弯曲强度寿命系数YN，查图6-8 弯曲强度尺寸系数YX，查图6-9（设模数小于5mm） 弯曲强度最小安全系数SFmin 则 ??F1??620*0.86/1.4?380.86MPa ??F2??490*0.88/1.4?308MPa2.齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，估计圆周速度vt?4m/s，参考《机械设计》中表6.7,表6.8选取小轮大端分度园直径d1，由式 d1??2.923(Ze/??H?)^2*3KT/(?R(1?0.5?R)^2*u) 可得 齿宽系数?R 查《机械设计》表6.14?R=1/3 小轮齿数z1 在推荐值20-40中选z1=21 大齿齿轮z2z2=74 取整 齿数比 u u1=3.5 小轮转矩T1 T1=285.08 载荷系数K K?Ka*Kv*K?*K? 其中 KA-使用系数 查《机械设计》表6.3 取1.25 KV-动载系数 取1.20 K??齿向载荷分配系数 取1.0 K?-齿向载荷分布系数 取1.875 载荷系数KK?Ka*Kv*K?*K?=2.81 材料弹性系数ZE 查《机械设计》表6.4 d1=148.2mm 齿轮模数 mm=d1/z1=7.05 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算 由公式 m??34KT1/(?R(1?0.5?R)z1^2u^2?1*3YsaYFa/??F? ??当量齿数 zvzv1=z1/cos?=22 zv2=z1*u^2=271.1 齿形系数YFa 查《机械设计》表6.5 小轮YFa1 大轮YFa2 =2.72 =2.12 =1.57=1.865 应力修正系数YSa 查《机械设计》表6.5 小轮YSa1 大轮YSa2故 m=5 取整 z1=d1/m=30 取整 z2=z1*u1=105 取整 4.齿轮其他主要尺寸计算 小轮大端分度圆直径de1=z1*m=150mm 大轮大端分度圆直径de2=z2*m=525mm 中心距a=(de1+de2)/2=337.5mm 锥距 R=d1u^2?1/2=273mm 齿宽B1=55mm,B2=50mm 斜齿圆柱齿轮设计 已知输入功率，小齿轮转速，齿数比，由电动机驱动，工作寿命10年，每年300天，每天8小时，单向运输，中等冲击 1. 选择齿轮的材料，确定许用应力 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用8级精度(GB10095-88) 由《机械设计》表6.2选 小齿轮40Cr（调质） 大齿轮45 （正火） 许用接触应力[?H] 由 [?H]??HlimSHminZN 可得 接触疲劳极限?Hlim 查《机械设计》图6-4 接触强度寿命系数ZN 应力循环次数N 由N1=60*n2*j*Lh=60*208.57*10*300*8=3.003*10^8 N2=7.489*10^7 查《机械设计》图6-5得ZN1,ZN2 接触强度最小安全系数SHmin 则 ??H1??750*0.92/1?690MPa ??H2??580*0.95/1?551MPa?FlimSFminYNYX 需用弯曲应力[?F] 由[?F]?弯曲疲劳极限?Flim，查《机械设计》图6-7 弯曲强度寿命系数YN，查《机械设计》图6-8 弯曲强度尺寸系数YX，查《机械设计》图6-9（设模数小于5mm） 弯曲强度最小安全系数SFmin 则 ??F1??0.88*620/1.4?389.71MPa ??F2??0.94*490/1.4?329MPa 2. 齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，估取圆周速度vt?2m/s，参考《机械设计》表6.7，表6.8选取 小轮分度圆直径d1，由 d1??32KT1/(?d??)*（u?1)/u*3(ZeZh/??H?)^2 可得 齿宽系数?d 查《机械设计》表6.9，按齿轮相对轴承为非对称布置 小轮齿数z1 在推荐值20-40中选z1=21 大齿齿轮z2z2=z1*u2=85 取整 齿数比 uu=4 小轮转矩T2T2=958.25 初选螺旋角?0 =14载荷系数KK?KAKVK?K? 其中 KA-使用系数 查《机械设计》表6.3取1.25 KV-动载系数 取1.10 K?-齿间载荷分布系数 取1.4 K?-齿向载荷分配系数 取1.469 载荷系数KK=2.828 材料弹性系数ZE 查《机械设计》表6.4 取189.8 节点区域系数ZH 查《机械设计》图6-3 取2.433 重合度系数???1.65 d1=131.50mm 法面模数 mn=d1cos14/z1=6.07 圆周速度vv=?d1n2/60000=1.187m/s 齿宽bb=?d*d1=108.76 齿高h h=11.31 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算 由公式 m??32K*T*Y?(cos?)^2/(?d*z1^2*??)*3YFa*Ysa/??F? 当量齿数zvzv1=z1/(cos?)^3=22.99 zv2=z2/(cos?)^3=100.71 齿形系数YFa 查《机械设计》表6.5 小轮YFa1 大轮YFa2 =2.69 =2.18 =1.575=1.79 应力修正系数YSa 查《机械设计》表6.5 小轮YSa1 大轮YSa2重合度??=1.665 m=5取整 z1=d1cos?/m=26 z2=z1*u=104 4.齿轮其他主要尺寸计算 中心矩a=(z1+z2)m/2cos?=335 ?=arccos((z1+z2）m/2a)=14.1 d1=z1m/cos?=134 d2=z2m/cos?=536 b=?d*d1=133.98 B1=140, B2=135 七、轴的设计计算