齒輪齒條設(shè)計(jì)

4.1齒輪參數(shù)的選擇[8]齒輪模數(shù)值取值為m=4,齒輪齒數(shù)為z=150,壓力角取a=20°，標(biāo)準(zhǔn)齒輪各部分尺寸都與模數(shù)有關(guān)，且都與模數(shù)成正比。規(guī)定齒頂高h(yuǎn)a=h*m,h*和c*分別稱為齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。aa正常齒制齒輪h*=1,c*=0.25。a齒輪選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，而齒條常采用45號鋼或41Cr4制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在56HRC以上。為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。4.2齒輪幾何尺寸確定[2]齒頂高h(yuǎn)=h*m=1X4,齒頂高h(yuǎn)=h*m=1X4,aah=4mma齒根高h(yuǎn)=(h*+c*)m，fahf=(1+0.25)X4=5mm齒高齒高h(yuǎn)=h+h=4+5， h=9mmaf分度圓直徑 d=mzd=4X150=600mm齒頂圓直徑

d=d+2haa

d=608mma齒根圓直徑d=d-2h=600-2X5=590mmff基圓直徑d=dcosa=564mmb齒厚為 s=p/2=nm/2=6.28齒槽寬 e=p/2=nm/2=6.28齒距 p=nm=3.14X4=12.564.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算[11]4.3.1齒輪精度等級、材料及參數(shù)的選擇1)由于轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)速低，是一般的機(jī)械，故選擇8級精度。齒輪模數(shù)值取值為m=4,齒輪齒數(shù)為z=150，壓力角取a=20°.齒輪選用20MnCr5或15CrNi6材料制造并經(jīng)滲碳淬火,硬度在56-62HRC之間,取值60HRC.4.3.2齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。F0F0[WSYFY727Km2方一一F0TK2-屮I—PT=9.55X106X份nYb[0 ]=—N FlimF」S式中 K—載荷因數(shù)，由表7—8,取K=1.2;T—齒輪的理論轉(zhuǎn)矩，T=105845N?m—齒根實(shí)際最大彎曲應(yīng)力（Mpa）[° ]—齒輪的許用彎曲應(yīng)力（Mpa）Fb—輪齒的工作寬度（mm）屮d—齒寬因數(shù)，見表7-12Yf—齒形修正因數(shù)，見表7-11Ys—應(yīng)力修正因數(shù)，見表7-11Yn—彎曲疲勞壽命因數(shù)，見圖7-30FlimFlim彎曲疲勞極限，見圖7-31S戸一彎曲疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)，見表7-10取齒寬系數(shù)屮d=S戸一彎曲疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)，見表7-10取齒寬系數(shù)屮d=0.8齒輪齒數(shù)z=150許用彎曲應(yīng)力201.25Mpa°F=189^201-25=2m±4,取m=4F]4.3.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核校核公式為。H=3.53ZEbd1X上蘭1W[°HEbd2卩H]式中K為載荷因數(shù)，見表7-8,取K=1.2ZEZE—材料的彈性因數(shù)Y時(shí)，見表7-9,取ZE=144°H—齒面的實(shí)際最大接觸應(yīng)力卩一齒數(shù)比Zb[° ] N Hlim[H]=SH式中2H]—齒輪的許用接觸應(yīng)力ZN—接觸疲勞壽命因數(shù)，如圖7-27取Zn"6

GHlim—接觸疲勞極限’如圖7-28取°hIQ00SH—接觸疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)，見表7-10，取S=1.2H[0H]=800Mpa0H=600MpaW[。h]=800Mpa第五章齒條的設(shè)計(jì)5.1齒條的設(shè)計(jì)[6]根據(jù)齒輪齒條的嚙合特點(diǎn):(1)齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與其節(jié)圓相重合,而齒條的中線只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝時(shí)才與其節(jié)圓相重合.(2)齒輪與齒條的嚙合角永遠(yuǎn)等于壓力角.因此，齒條模數(shù)m=4,壓力角a=20齒條斷面形狀選取圓形選取齒數(shù)z=60齒頂高系數(shù)h*=1an頂隙系數(shù)C*二0.25n齒頂高h(yuǎn)=h*m=1X4, h=4mmaaa