(6)-齒輪傳動例題機械設(shè)計基礎(chǔ)

例1：試設(shè)計帶式輸送機減速器的高速級齒輪傳動。已知輸入功率P1=10KW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，齒數(shù)比u=3.2，由電動機驅(qū)動，工作壽命15年，（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送機工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。解：1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動2）輸送機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度3）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鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者硬度差為40HBS4）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=uz1=3.2x24=76.8=771）確定公式內(nèi)各計算值（1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩2.按齒面接觸強度設(shè)計（3）由表10-7選取齒寬系數(shù)Φd=1（6）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（7）由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90，KHN2=0.952）計算（1）試算小齒輪分度圓直徑（4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2（5）由表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限為600MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限為550MPa；（8）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,由式（10-12）得（2）計算圓周速度（3）計算齒寬b（5）計算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.29m/s，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.12；直齒輪，假設(shè)KAFt/b<100N/mm。由表10-3查得KHα=KFα=1.2由表10-2查得KA=1；由表10-4查得公式并代入數(shù)據(jù)得KHβ=1.423；由b/h=10.67，KHβ=1.423，查圖10-13得KFβ=1.35；故載荷系數(shù)（4）計算齒寬與齒高之比b/h1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）由表10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限為500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強度極限為380MPa；（2）由圖10-18查得接彎曲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88（6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑（7）計算模數(shù)3.按齒根彎曲強度計算（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-12）得（4）計算載荷系數(shù)（5）查取齒形系數(shù)由表10-5可查得，YFa1=2.65，YFa2=2.226（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5可查得，YSa1=1.58，YSa2=1.764（7）計算大、小齒輪的YFaYSa/[σF]并加以比較大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計計算對比計算結(jié)果，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.176并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強度算得的分度圓直徑d1=74.38mm，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)z2=uz1=3.2x30=96，取z2=96這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸強度，又滿足了