齿轮设计实例Word格式.docx

1、取KA=1（表8-2），KV=1.15，K=1.09（表8-3），故K=11.151.09=1.25小轮传递的转矩T1=9.55106p/n=9.551065.5/960=54713.5Nmm弹性变形系数ZE=189.8（表10-5）。节点区域系数ZH=2.5。将以上数据代入上式得确定主要参数求中心距aa=（d1+d2）/2=d1（1+i/2）=51.86（1+4.45）/2=141.32 mm圆整后，取a=145mm，则d1的计算值变为53.2mm。计算模数m=d1/z1=53.2/22=2.4mm按表10-1取标准模数m=2.5mm。求z1、z2总齿数zc=z1+z2=2a/m=2145/

2、2.5=116若Zc不等于整数时，可改变模数值使之成为整数。因zc=z1（1+i）故z1=zc/（1+i）=116/（1+4.45）=21.28取z1=22（因最后d1必须大于接触强度公式所求d值）。则z2=zc-z1=116-22=94实际i=z2/z1=94/22=4.27传动比的变动量为可用。求小齿轮工作宽度d1=z1m=222.5=55mm51.86mm计算齿轮的工作宽度b=?dd=155=55mm取b2=55mm，b1=60mm.校核弯曲强度，分别验算两轮齿根弯曲强度。计算圆周力N齿形系数YFa、应力修正系数Ysa可由图8-23、10-24查得，当z1=22，YFa1=2.78，Ys

3、a1=1.61，z2=94，YFa2=2.22，Ysa2=1.87，主要几何尺寸m=2.5mm，z1=22，z2=94，d1=55mm，d2=z2m=942.5=235mm，da1=m（z1+2）=2.5（22+2）=60mm，da2=m（z2+2）=2.5（94+2）=240mm，df1=m（z1-2.5）=2.5（22-2.5）=48.75mmdf2=m（z2-2.5）=2.5（94-2.5）=228.75mmb=55，取b1=60mm，b2=55mm，a=（d1+d2）/2=（55+235）/2=145mm2结构设计上述齿轮轮齿部分的主要几何尺寸设计完成后、尚需根据工艺要求，材料特性等，

4、按经验公式和资料来确定齿轮各部分的结构和尺寸。3绘制齿轮工作图（略）【例2】设计一闭式直齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率P1=20kW，小齿轮转速n1=1000r/min，传动比i=3，每天工作16h，使用寿命5年，每年工作300天，齿轮对称布置，轴的刚性较大，电机带动，中等冲击，传动尺寸无严格限制。设计步骤见表计算与说明主要结果1选定材料、热处理方式、精度等级、齿数等40Cr调质HB1=241286，取260HBW；45调质HB2=197255，取230HBW；7级精度取z1=27，则大轮齿数z2=iz1=327=81，2确定许用弯曲应力Hlim1=710MPa，?Hlim2=580MPa，F

5、lim1=600MPa，?Flim2=450MPa，安全系数取SHlim=1.1SFlim=1.25N1=601000530016=14.4108N2=N1/i=14.4108/3=4.8得：ZN1=0.975ZN2=1.043YN1=0.884YN2=0.9033按齿面接触强度设计（1）工作转矩（2）载荷系数KA=1.5KV=1.15K?=1.09K=KAKVK?=11.09=1.88（3）计算齿面弯曲应力查的弹性变形系数：ZE=189.8节点区域系数：ZH=2.5。则：，取m=4mmd?=mz1=427=108 mmdd?=108 mm4校核弯曲强度查得：YFa1=2.58，YSa1=1.

6、62，YFa2=2.33，YSa2=1.75，大小齿轮满足强度要求。5主要几何尺寸d1=108mm，d2=d1i=1083=324 mm，a=（d1+d2）/2=（108+324）/2=216 mm6绘制齿轮工作图（略）40Cr调质硬度260HBW；45调质硬度230HBW；z1=27z2=81ZN1=0.975ZN2=1.043?H1=629.3MPaH2=550MPaF1=424.32MPaF2=325.08MPam=4mm=108mmb=108 mmYFa1=2.58，YSa1=1.62，YFa2=2.33，YSa2=1.75，F1=48.83MPaF2=45.39MPad2=324 m

7、ma=2=216 mm【例3】设计一闭式斜齿圆柱齿轮传动。初选螺旋角?=14重合度影响系数：Z?=0.8。取d1=85 mm，取mn=3mm=85 mm当量齿数YFa1=2.53，YSa1=1.63，YFa2=2.22，YSa2=1.80，d1=85mm，d2=d1i=853=255 mm，a=（d1+d2）/2=（85+255）/2=170 mmm=3mm=85mmb=85 mmZv1=31.2Zv2=93.6F1=106.51MPaF2=103.21MPad2=255 mma=2=170 mm【例4】设计一闭式单级圆锥齿轮传动。已知传递的功率P1=10kW，小齿轮转速n1=960r/min

8、，传动比u=2.55，每天工作16h，使用寿命10年，小锥齿轮悬臂布置。40Cr调质HB1=241286，取250HBW；45调质HB2=217255，取220HBW；取z1=24，则大轮齿数z2=uz1=2.5524=61，9601016=2.76109N2=N1/u=2.76107/2.55=1.08安全系数取SH=1.1SF=1.4ZN1=ZN2=1YN1=YN2=1KA=1KV=1.12K?=1.131.121.13=1.27（3）齿宽系数?R=0.3（4）分度圆直径弹性变形系数：ZH=2.5取dm1=d1（1-0.5?R）=93.74（1-0.50.3）=80mm，取m=4 mm两轮

9、大端分度圆直径：d1=mz1=424=96mmd2=mz2=461=244mm锥距：dR=0.3131.10=39.33 mm取齿宽b=?YFa1=2.62，YSa1=1.59，YFa2=2.12，YSa2=1.82，5齿轮结构设计（略）z1=24z2=61Hlim1=710MPaHlim2=580MPaFlim1=600MPaN1=2.76N2=1.08H1=620MPaH2=500MPaF1=364.29MPaF2=420MPaT1=99479N.mmK=1.27=96mmb=244 mmYFa1=2.62，YSa1=1.59，YFa2=2.12，YSa2=1.82，F1=94.87MPa

10、F2=300MPa【例5】设计一ZA型单级闭式蜗杆减速器。已知传递的功率P1=7.5kW，转速n1=1440r/min，传动比i12=27，工作寿命5年，单向传动。工作平稳，每日工作8h。1.选定蜗杆类型、材料、精度等级根据题目要求，选用ZA型蜗杆传动蜗杆：45钢，调质处理硬度HRS220250；蜗轮：ZCuSn10Pb1金属模铸造；8级精度2选择齿数z1=2，z2=iz1=227=54蜗轮转速：n2=n1/i=1440/27=53.33效率?=0.805KA=1KV=1K?=111=1（3）确定许用应力Hlim=200MPa?Flim=58MPa，安全系数取SHlim=1SFlim=1N=6

11、053.338=3.84107（4）计算齿面接触应力查得弹性变形系数：ZE=160查表得：m=6.3mm，d1=80mm，d2=mz2=6.354=340.2mm。85702”（1）当量齿数、齿形系数、螺旋角影响系数齿形系数YFa2=1.425，螺旋角影响系数蜗轮轮齿弯曲强度足够。d1=80mm，z1=2，z2=54a=（d1+d2）/2=（80+340.2）/2=210.1 mm6其他尺寸计算及结构设计从略（略）蜗杆45钢调质硬度230HBW；ZCuSn10Pb1金属模铸造z1=2z2=54T2=1081N.mK=1ZN=0.845YN=0.67H=169MPaF=38.86MPam2d2=2990.97mm2m=6.3mmd1=80mmd2=340.2mmzv?=54.67mmYFa2=1.425Y?0.9357F=14.57MPaa=210.1 mm