直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)

齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)小組成員：胡書明(1608100312)、韓雨(1608100309)、何克錦(1608100311)、何姜雄(1608100310)專業(yè)班級(jí)：車輛工程103班設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)如圖所示給料機(jī)用二級(jí)圓柱齒輪減速器中低速級(jí)的直齒圓柱齒輪傳

動(dòng)。已知低速級(jí)小齒輪傳遞的功率p=17kw,小齒輪的轉(zhuǎn)速n=30r/mm,1傳動(dòng)比i=4，單向傳動(dòng)，工作平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期壽命10年。要求：基本要求同大作業(yè)3,同時(shí)要求說明書層次清楚，數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)出齒輪的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)思路：根據(jù)上圖的給料機(jī)模型，整個(gè)模型采用了3對(duì)齒輪，分別是斜齒輪、直齒輪和錐齒輪。根據(jù)題目對(duì)低速級(jí)直齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)齒輪的精度等級(jí)、材料及齒數(shù)進(jìn)行選擇并對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1：已知條件及齒輪的選擇根據(jù)題目已知條件低速級(jí)小齒輪傳遞功率P=17KW，小齒輪的轉(zhuǎn)速n=30r/min，傳動(dòng)比i=n=30r/min每年工作300天，預(yù)期壽命10年。則可知n=n/i=7?5r/min，傳遞的功率p=17KW。

1） 運(yùn)輸機(jī)的工作速度不高，故選用7級(jí)精度。2） 材料的選擇，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P191表10-1選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)）,硬度為280HBS,大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。3） 選擇小齒輪齒數(shù)z=20，大齒輪齒數(shù)z=iXz=80。1212H1 u2：2H1 u人、232\KTu土1由設(shè)計(jì)公式d-2.32擊?⑴確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值Q試選載荷系數(shù)K=1.3。tQ對(duì)齒輪轉(zhuǎn)矩T1的計(jì)算T=95.5X1時(shí)=95.5X10,x17?5.412x10”N/mm1n 30④齒寬系數(shù)e的選擇d裝置狀況兩支撐相對(duì)于小齒輪做對(duì)稱布置兩支撐相對(duì)于小齒輪做不對(duì)稱布置小齒輪做懸臂布置ed0.9—1.4(1.2—1.9)0.7—1.15(1.1—1.65)0.4—0.6注：大、小齒輪皆為硬齒面時(shí)ed應(yīng)取表中偏下限值；若為軟齒面或僅大齒輪為軟齒面時(shí)，9可取表中偏上限的數(shù)值。所以選擇齒寬系數(shù)9=1?2。d dQ由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版P201表10-6,根據(jù)大小齒輪都屬于鍛鋼，所以選擇彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa1/2。EQ由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版P201表10-21d按齒面硬度MQ查小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限" =775MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1a=600MPaHlim2

Q計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x30x1.2x（lx8x300x10）=5.184x1071hN=N/4=1.296x1O71Q計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版P207圖10-19則取K=0.90;K=0.95。HN1 HN2b]=Khn暑_二0.9x775MPa=697.5MPaTOC\o"1-5"\h\zH1 Sb]=Khn‘lm2=0.95x600MPa=570MPaH2 S⑵計(jì)算i）試算小齒輪分度圓直徑d，代入匚］中較小的值。11 Hd>2.322）計(jì)算圓周速度v。d>2.322）計(jì)算圓周速度v。_Kdnv_60x103d>2.32:2沁216.443mmkx216.443x3060x103沁0.34m/s3） 計(jì)算齒寬bb_o?d_1.2x216.443_259.732mmd 1t4） 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)：m_d/z_216.443/20q10.8221t 1齒高.h_2.25m_2.25x10.822q24.35mmtb/h_259.732/24.35q10.6675） 計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v_0.34m/s,7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版P194圖10-8,

查的動(dòng)載荷系數(shù)K=1?°1；直齒輪，K=K=1,由表10-2查使用系v Ha Fa數(shù)K=1;由表10-4查7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，AK=1.454;由b/h二10.667，K=1.454査圖［。七得HP HPk=1.36;Fp ，故載荷系數(shù)K=KKKK=1x1.01x1x1.454沁1.469AVHaHP6） 按照實(shí)際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d=dK/K=216.443x31.4691.3沁225.44mm1 1t汎 t 37） 計(jì)算模數(shù)m。m=d/z=225.44/20沁11.272113.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式:由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式:⑴確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版P圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限"=500MPa;齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限° =380MPa；FE1 FE22） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)F=0.85,F=0.88FN1 FN23） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)fc]=F1fc]=F1S二取彎曲疲勞安全系數(shù)fc]=F1fc]=F1f1=0.85X500=303.57MPaKJ…=0.88X380二238?86MPa2 14，4） 計(jì)算載荷系數(shù)K。K=KKKK=1x1.01x1x1.36=1.3736AVFaFP5） 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)

由表10-5查的由表10-5查的=2.80;Y由表10-5查的由表10-5查的=2.80;Y=2.22Fa1 Fa2=1.55;Y=1.77。Sa1 Sa2YY7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較YY_2.80x1.55匸小1 .sa1 1TT303.57沁0.0143*2,_2.22x1.77238.86沁0.016F1大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算;2x1.3736x5.412x106001679136mn x0.016沁7.9136\ 1.2x202 ，對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)的計(jì)算的模數(shù)m_7.9136并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m_8，接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d_225.44，算出小齒輪的齒數(shù)1z_d/m沁29，大齒輪齒數(shù)z_29x4_116。1124幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算分度圓直徑d_zxm_29x8_232mm,d_zm_116x8_928mm1122（2） 計(jì)算中心距a_（d+d）/2_580mm12（3） 計(jì)算齒輪寬b_od_1.2x232_278.4d1取B_283?4mm，B_278?4mm125齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖。

小齒輪大齒輪分度圓直徑d=2321d=9282齒頂高h(yuǎn)-a二8齒根高h(yuǎn)=1.25x8=10f齒全高h(yuǎn)=18齒頂圓直徑d=232+16=248ald二928+16二944a2齒根圓直徑d二232-20二212d二928-20二908fif2基圓直徑d=232xcos20o=218b1d=928xcos200=872b2齒距pm=25.2齒厚s=Km/2