完美升级版机械设计毕业论文 - 盘磨机传动装置的设计(3)

由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大于主要取决于弯曲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（即模数与齿数的乘积）有关，可取mn=2mm,按接触强度算得的分度圆直径=47.643mm,算出小齿轮齿数 zz12?d1cos?/mn?24.88?24?3.93?24?94.32?94 （3）几何尺寸计算 1）计算中心距 a??z?z??m12n2cos???24?94??2mm?121.61mm 2cos14将中心距圆整为122mm 2）将圆整后的中心距修正螺旋角 ??z?mz??arccos12n2a?arccos?24?94??2?14.7123? 2?122因值改变不多，故参数，，等不必修正。 ? 3)计算分度圆直径 d?zm11n/cos??21?2/cos14.7123?49.627mm =9432cos14.7123=194.373mm 4)计算齿轮宽度 b??dd1?1?49.627?49.627mm 圆整后取B2=50mm,B1=55mm 5）结构设计 齿顶高ha?mn齿?h?an?xn?2??1?0??2mm ?根高hf?mn?h??Cn?xn?2??1?0.25?0??2.5mm an??齿高 齿顶圆直径： 小齿轮=d+2=53.627 mm 大齿轮=198.373 mm 齿根圆直径： 小齿轮=d-2=44.627 mm 大齿轮= d-2=190.373 mm 3.2 低速级斜齿轮的设计和计算 3.2.1 选精度等级，材料及齿数。 1）齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr，大齿轮用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS，大齿轮硬度为240HBS。 2）齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。 3）虑传动平稳性，齿数宜取多些，取,则,取。 4）选取螺旋角。初选螺旋角14。 3.2.2 按齿面接触强度设计 由设计公式2KtT1?ZHZE?u?1试算 ???u?d?a??H??2d1t?3??（1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt=1.6 2）计算小齿轮传递的转矩。 95.5?105P295.5?105?4.75??1.2381?105N?mm T2?n2366.43）由机械设计课本表10-7选取齿宽系数 4）由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8MP 5）由图10-21d按齿面强度查地小，大齿轮的接触疲劳强度极限 6）由式10-13计算应力循环次数。 N1?60n2jLh?60?366.4??2?8?365?10??1.28?109N2?N1/i2?0.96?10/2.9?0.44?1099 7）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95，KHN2=0.97。 8）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为0.01，安全系数S=1.由式10-12得 [σH]1=σ[σH]2=σHlim1 KHN1S=60030.951 Mpa=570Mpa KHN2S=55030.971 Mpa=533.5Mpa Hlim29）由图10-30选取区域系数 10）由图10-26查得则 ?????aa1a2?0.87?0.78?1.65 11）许用接触力 ??H?????570?533.5??HH???Mpa?551.75Mpa 1222（2）计算 1)试算dlt?32KtT1?da??ZHZE??????H??2 u?1?60.929mmu2)圆周速度V=d1t n2（6031000）=1.169 ms 3)齿宽 b??dd1t?60.929mmmnt?d1tcos?/z1?60.929cos14/24?2.4633h?2.25mnt?2.25?2.4633mm?5.5424mmb/h?10.9934)计算纵向重合度 ???0.318?dztan??0.318?1?24?tan14?1.903 15)计算载荷系数K 根据V=1.169ms,7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.08，;由表10-2查得使用系数KA=1.25;由表10-4查地7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， =1.421；查图10-13得;故载荷系数： K?KAKVKH?KH??1.25?1.08?1.4?1.421?2.69 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得 d1?d1t?K/KT?1/3?60.929??2.69/1.6?1/3?72.449mm 7)计算模数 m?dn1cos?/z1?72.449?cos14/24?2.9291mm 3.2.3 按齿根弯曲强度设计 由式10-5得弯曲强度的设计公式为 mn?32KT1Y?cos?2?z??d12YYFaF???Sa （1）确定公式内的各计算数值 1）由图10-20c查得 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.89,KFN2=0.90; 3）计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得： ??F?1?KFN1?FE1S?0.89?5001.4?317.86Mpa ??F?2?KFN2?FE2S?0.90?3801.4?244.29Mpa4）计算载荷系数K K=KAKVKFαKFβ=1.2531.0831.431.35=2.55 5）根据纵向重合度=1.903，从图10-28查得螺旋角影响系数=0.88 6)计算当量齿数 ZV2?z?70?67.87 cos?cos142337）查取齿形系数 由表10-5查得 YFa1=2.592;YFa2=2.227 8）查取应力校正系数 由表10-5查得 YSa1=1.596;YSa2=1.763