機床齒輪的設(shè)計及計算

1、10-6 設(shè)計銑床中的一對圓柱齒輪傳動，已知P 7.5kW,n1 1450r/min,乙 26, z2 54，壽命 Lh 12000h，小齒輪相對其 軸的支承為不對稱布置，并畫出大齒輪的機構(gòu)圖。解(1)選擇齒輪類型、精度等級、材料 選用直齒圓柱齒輪傳動。 銑床為一般機器，速度不高，故選用 7級精度(GB10095-88)。 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為 280HBS大齒輪材料為45剛(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS二者材料硬 度差為40HBS(2)按齒面接觸強度設(shè)計d1t3 2K® u 1 Ze 2、"duOH221)確定公式中的各計算值 試

2、選載荷系數(shù)1.6 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.75£ a = £ a 1 + £ a 2=1.58 由圖 10-26 查得 £ a 1=0.765 2=0.815由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1 0.98,Khn2 1.0計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S 1°H 1°H 2KHN1 °H lim1SK HN2 °HI lim 20.98 60011.03 5501588MPa566.5MPa許用接觸應(yīng)力O h=588 566.5577.25MPa計算小齒輪傳遞的力矩 T195.5 1

3、05R 95.5 105 7.549397N mmn11450叮叮小文庫小齒輪作不對稱布置，查表10-7，選取d 1.01 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MPa 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限0Hiim1 600MPa ；大齒輪的接觸疲勞強度極限OH lim2 550MPa齒數(shù)比 u全54 2.08Z126計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)9N160n1jLh 60 1450 1 120001.044 10N2Q1.044 102.08Q0.502 102）計算計算小齒輪分度圓直徑d1t，代入o中較小值1，2KtT1 u 1ZE 2 (2 1.6 49397 3.08

4、 2.75 189.82d1t 31 2”du oV 1 1.58 2.08 577.252計算圓周速度v=49.48mmV 60 1000314 也47 1450 3.755ms60 1000計算齒寬bb dd1t 1 49.4849.48 mm計算齒寬與齒高之比:d1t cosmnt 一Z143.4 0.93261.77mmh 2.25mnt 2.25 1.77 3.982mmb 4948 12.4h 3.982計算縱向重合度£ 3e 3 =0.318 dZ1tan 3 =0.318 x 1 x 26 x tan20 =3.009計算載荷系數(shù)K根據(jù)V 3.293 m s, 7級精

5、度，查圖10-8得動載荷系數(shù) 心1.11由表10-4查得Khb的值與 直齒輪的相同，Kh 1.42由表10-13查得Kf1.26由表10-3查得KhKf1.4故載荷系數(shù)K KAKvKH Kh 1 1.11 1.4 1.42 2.207 按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑K ”，J'2.207 ccndd1 d1t3 43.4 3 55.01mmKt1.6 計算模數(shù)mnd1cos mnZ155.01 cos20 1.988mm263）按齒根彎曲強度設(shè)計取mn22KY COSdZ12YFaYsa計算載荷系數(shù)K KAK Kf Kf1.25 1.2 1 1.372.055F 根據(jù)縱向重合度&

6、#163;3 =3.099 ,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)丫卩=0.835 計算當(dāng)量齒數(shù)Zv1=辛卑31.33COS3COS320Zv2=5465.06COS3COS320 查取齒形系數(shù) 由表 10-5 查得 YFa1=2.6 Y Fa2=2.30 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10-5 查得 YSa1 = 1.59 Y sa2=1.71 由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限0FE1 500MPa ； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限（tFE2 380MPa。 由圖10-18取彎曲疲勞壽命Kfni 0.89,Kfn2 0-93。 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4°F 1

7、OF 2Kfn1 °Fe10-89 500 317.86MPaS1.4Kfn2 °Fe2°.93 500 25243MPS1.4 計算載荷系數(shù)kkak kF kF1.25 1.2 1 1.372.05510 根據(jù)大、小齒輪的 叱并加以比較fYFa1YSa12.6 侮 0.013F 1317.86YFa 2YSa223 1710.0156F 2252.43大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計計算2.348mm2.207 49397 0.835 4 0.0156V1 262 1.58對比計算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取m=2.4m

8、m,已可以滿足彎曲強度.但為 了同時滿足接觸疲勞強度，需要接觸疲勞強度算得的分度圓直徑di=55.01mm來計算應(yīng)有的齒數(shù).于是由Zi=d1cosmn-55°1 跡2°21.542.4取 Zi=21,則乙二uZ=43 4)幾何尺寸的計算a=(z1 z2)mn2 cos 計算中心距(21 43) 2.479.15 mm2 cos14將中心距圓整為82mm. 按圓整后的中心距修正螺旋角°(z1 Z2)mn(21 43) 2.4 “coS 二arccos二arccos13.602a2 79因為B值改變的不多，故參數(shù)£ a、KB、Zh等不必修正. 計算大、小齒輪

9、的分度圓直徑Z1mnd153.79mmcosd2Z2mn110.13mmcos 計算齒輪寬度b= dd11 53.79mm53.79mmB=55mm, B=60mm10-6設(shè)計銑床中的一對圓柱齒輪傳動，已知，壽命，小齒輪相對其 軸的支承為不對稱布置，并畫出大齒輪的機構(gòu)圖。解(1)選擇齒輪類型、精度等級、材料 選用直齒圓柱齒輪傳動。 銑床為一般機器，速度不高，故選用 7級精度（GB10095-88）。 材料選擇。由表 10-1選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS二者材料硬 度差為40HBS（2）按齒面接觸強度設(shè)計1）確定公式中的

10、各計算值 試選載荷系數(shù)1.6 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.75 由圖 10-26 杳得 £a 1=0.765 ea 2=0.815 ea = ea 1+ ea2=1.58 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù) 許用接觸應(yīng)力（T H=577.25MPa 計算小齒輪傳遞的力矩 小齒輪作不對稱布置，查表10-7，選取 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪 的接觸疲勞強度極限。 齒數(shù)比計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)2）計算 計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值> =49.48mm 計算圓周速度

11、計算齒寬 計算齒寬與齒高之比計算縱向重合度£e p =0.318 dzltan 3 =0.318 x 1 x 26x tan20 O=3.009 計算載荷系數(shù)K根據(jù)，7級精度，查圖10-8得動載荷系數(shù)由表10-4查得KHp的值與 直齒輪的相同，由表10-13查得由表10-3查得故載荷系數(shù) 按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑mm 計算模數(shù)3）按齒根彎曲強度設(shè)計取 計算載荷系數(shù) 根據(jù)縱向重合度=3.099 ,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) YB =0.835 計算當(dāng)量齒數(shù)ZV仁ZV2= 查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得 YFa1=2.6 YFa2=2.30 查取應(yīng)力校正系數(shù).由表 10-5 查得 Ysa1=1.59 Ysa2=1.71 由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。 由圖10-18取彎曲疲勞壽命。 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) 計算載荷系數(shù) 根據(jù)大、小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計計算mn>對比計算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn大于由齒根 彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn二2.4mm已可以滿足彎曲強度.但 為了同時滿足接觸疲勞強度，需要接觸疲勞強度