齿轮计算

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1、3.4.1 高速轴斜齿圆柱齿轮的基本参数的确定已知:一次减速器高速轴小齿轮传递的功率,其转速,名义传动比i=4.3,工作时间为10年(每年300天),作业率50%。(1)选择齿轮材料根据15第四版第3卷第14篇表14-1-128选择材料为:小齿轮:,渗碳淬火磨,硬度HRC594;大齿轮:,渗碳淬火磨,硬度HRC594;由15第四版第3卷第14篇图14-1-24和图14-1-53按ME级质量要求取值,得=1650、=1650和=530、=530。(2)初步确定主要参数1)按接触强度初步确定中心距按斜齿轮从15第四版第3卷第14篇表14-1-75选取=476,按齿轮对称布置,速度中等,冲击载荷较大

2、,取载荷系数K=2.5。按15第四版第3卷第14篇表14-1-79,选=1.2,则=0.45,按15第四版第3卷第14篇表14-1-77圆整取齿宽系数=0.45;齿数比 =i=4.3许用接触应力:0.9=1485小齿轮传递的转矩:=9550=1181.81 (3-3)式中:小齿轮传递的功率,; 小齿轮的转速,;中心距: (3-4) =223.2mm取=290mm2)初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数 =(0.0070.02)=(0.0070.02)=2.045.8mm取模数=4mm由公式 =27.4取=27 =i=116.1取=116实际传动比 i0 = =4.296螺旋角

3、=齿宽 b=130.5 圆整为140mm小齿轮分度圆直径 =109.510mm大齿轮分度圆直径 =470.490mm采用正变位,由15第四版第3卷第14篇图14-1-4查得:=0.38,=-0.38齿轮精度等级为6级。(3)齿面接触强度核算1)分度圆上名义切向力 =21584N (3-5)式中:小齿轮传递的转矩,; 小齿轮的分度圆直径,。2)使用系数原动机为电动机,均匀平稳,工作机为转炉,有较高冲击,查15第四版第3卷第14篇表14-1-81 =1.753)动载系数齿轮线速度: =4.13 (3-6)由15第四版第3卷第14篇表14-1-90公式计算传动精度系数 式中:27 由15第四版第3卷

4、第14篇表14-1-49查得=14(大轮) =7.53圆整取7 查图14-1-14 =1.094)齿向载荷分布系数由15第四版第3卷第14篇表14-1-98,齿轮装配时对研跑合, = =1.55)齿间载荷分配系数 =269.8查15第四版第3卷第14篇表14-1-102得:=1.16)节点区域系数 0 查15第3卷图14-1-16 =2.477)弹性系数由15第3卷表14-1-105 =189.88)重合度系数纵向重合度:=1.844端面重合度:=19.57,=187.1由15第3卷图14-1-12 =0.79 =0.93则 =()+() =1.667由15第3卷图14-1-19查得 =0.7

5、759)螺旋角系数 =0.99310)小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数、按第3卷表14-1-104的判定条件,由于,取ZB=1,ZD=111)计算接触应力由15第3卷表14-1-80公式可得 (3-7) =843.1由于ZB=ZD=1,故=843.1N/mm212)寿命系数应力循环次数 = =式中:齿轮的工作时间,h;由15第3卷表14-1-106公式计算 =0.881 =0.90513)润滑油膜影响系数由15第3卷表14-1-108,研磨或剃齿的齿轮副、=0.9214)齿面工作硬化系数由15第3卷图14-1-30 =0.93 =0.9315)尺寸系数由表14-1-109 =0.9997, 取=

6、1.516)安全系数 (3-8) =1.48 =1.52、均达到15第3卷表14-1-110规定的高可靠度时,最小安全系数1.251.30的要求,齿面接触强度核算通过。(4)轮齿弯曲强度核算1)齿向载荷分布系数 140mm =9mm=0.934=1.462)齿向载荷分配系数 =1.13)齿形系数当量齿数 =28.15 =120.94由15第3卷图14-1-38 =2.22 =2.324)应力修正系数由15第3卷图14-1-43 =1.78 =1.675)重合度系数 由15第3卷表14-1-114知 =0.9878 =1.708 =0.25+=0.6896)螺旋角系数由15第3卷图14-1-49

7、 根据、查得=0.927)计算齿根应力因=1.667 2,用第3卷表14-1-111中的方法二。 (3-9) = =295.8 = =289.988) 实验齿轮的应力修正系数见15第3卷表14-1-111,=2.09)寿命系数由15第3卷表14-1-118 =0.882 =0.90910)相对齿根角敏感系数由15第3卷8.4.2(5)1)齿根圆角参数,用15第3卷表14-1-112所列公式进行计算。由15第3卷图14-1-38知: = =0.256= 同样计算可知: 11)相对齿根表面状况系数由15第3卷图14-1-58,齿根表面微观不平度10点高度为时, =1.012)尺寸系数由15第3卷表14-1-119的公式 =1.013)弯曲强度的安全系数 (3-10) =3.16 =3.32、均达到15第3卷表14-1-110规定的高可靠度时最小安全系数2.0的要求,轮齿弯曲强度核算通过。

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