斜齒輪傳動例題

例題設(shè)計(jì)雙級斜齒圓柱齒輪減速器。已知高速級小齒輪傳遞的功率為15kw，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min

，傳動比i=3.5，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作8h，使用10年。1.選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由表6.1(P107)得解:一、選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力續(xù)表6.1常用齒輪材料及其熱處理材料牌號熱處理方法強(qiáng)度極限屈服極限硬度HBSσB

/

MPa

σS

/

MPa

齒芯部齒面ZG340~640700380241~26945650360217~25530CrMnSi1100900310~36035SiMn750450217~26938SiMnMo700550217~26940Cr700500241~28620Cr65040030020CrMnTi110085030012Cr2Ni4110085032035CrAlA950750255~321>85HV滲碳后淬火調(diào)質(zhì)20Cr2Ni41200110035038CrMnAlA1000850255~321>85HV夾布膠木10025~35調(diào)質(zhì)后氮化(氮化層δ>0.3~0.5)小齒輪齒面硬度HBS1=260大齒輪齒面硬度HBS2=220例題設(shè)計(jì)雙級斜齒圓柱齒輪減速器。已知高速級小齒輪傳遞的功率為15kw，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動比i=3.5，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作8h，使用10年。1.選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由表6-7(P105)得解:一、選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力小齒輪齒面硬度HBS1=260，大齒輪齒面硬度HBS2=220。2.取8級精度。4.初選β=13°。3.取小齒輪z1=23

，z2=iz1=3.5×23=80.5，取z2=81

。5.由圖6-31b(P106)得：由圖6.32b(P106)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由圖6.6(P108)得：由圖6.7(P109)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由圖6.6(P108)得：KHN1=1,KHN2=1.03

由圖6.7(P109)得：KFN1=KFN2=1；7.取SH=1

，SF=1.4,YST=2,則：二、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算1.試選Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)表6.5圓柱齒輪的齒寬系數(shù)表fd

=b/d1

裝置狀況兩支撐相對小齒輪對稱布置兩支撐相對小齒輪非作對稱布置懸臂布置fd0.9~1.4(1.2~1.9)0.7~1.5(1.1~1.65)0.4~0.6取φd=1.1(不對稱布置)二、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算6.許用接觸應(yīng)力1.試選Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)取φd=1.1(不對稱布置)4.取Zε=0.85.

取表6.3材料系數(shù)ZE(MＰa)1/21.18×10417.3×10420.2×10420.6×1040.785×104彈性模量E/MPa齒輪材料配對齒輪材料灰鑄鐵球墨鑄鐵鑄鋼鍛鋼夾布塑料鍛鋼162.0181.4188.9189.856.4

鑄鋼161.4180.5188.0—

—

球墨鑄鐵156.6173.9—

—

—

灰鑄鐵143.7—

—

—

—

注：表中所列夾布塑料的泊松比μ為0.5，其余材料的μ均為0.37.由表6.3(P117)得：ZE=189.8

8.由圖6.19(P126)得：ZH=2.442.52.42.32.22.12.01.9051015202530354045β?

ZE9.計(jì)算10.求K1)由表6.2(P112)得：發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)。不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)。橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等。載荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)多缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)1.01.11.251.501.251.351.51.751.501.601.752.001.751.852.002.25

或更大工作機(jī)器均勻平穩(wěn)輕微沖擊中等沖擊嚴(yán)重沖擊原動機(jī)注：表中所列值僅適用于減速傳動，若為增速傳動，應(yīng)乘以1.1倍當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過撓性件相連接時，KA可適當(dāng)減小。表6.2使用系數(shù)KA取KA=1.0潘存云教授研制十分精密的齒輪裝置108769動載系數(shù)Kv

1.81.61.41.21.001020304050m/sKv

圖6.10動載載荷系數(shù)KV圖中6、7、8、9、10代表齒輪制造精度由圖6.10(P114)得：Kv=1.15

3)取Kα=1.210.求K1)由表6.2(P112)得：2）KA=1.012341.000.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0Kβ

1.051.101.151.201.251.301.35a)兩齒輪都是軟齒面或其中之一是軟齒面b/d14)由圖6.13a(P115)得：Kβ=1.15)K=KAKv

KαKβ=1×1.15×1.2×1.1=1.51811.修正三、幾何尺寸計(jì)算1.取2.取3.修正4.5.取b2=70mm,b1=75mm

四、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核1.2.由表6.4(P120)得：表6.4

齒形系數(shù)YFa以及應(yīng)力校正系數(shù)YSa注：(1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為α=20?、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.38m(m-模數(shù))(2)對內(nèi)齒輪：當(dāng)α=20?、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.15m

時，

齒形系數(shù)：YFa

=2.053;

應(yīng)力校正系數(shù)：YSa

=2.65。z(zv)

17181920212223242526272829YFa

2.972.912.852.82.762.722.692.652.622.602.572.552.53YSa

1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62YFa

2.522.452.402.352.322.282.242.222.22.182.142.122.0YSa

1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97z(zv)