《机床齿轮的设计及计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床齿轮的设计及计算（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10-6设计铳床中的难一对圆光主齿轮传动，已知 P 二 7.5kW,n 二 1450口min, z 二 26, z 二 54，寿命L 二 12000h，小齿轮相对其1112h轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。解（1）选择齿轮类型、精度等级、材料 选用直齿圆柱齿轮传动。 铳床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。 材料选择。由表10T选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2）按齿面接触强度设计d n 3 匹 U1 窑11 叭 u w1）确定公式中的各计算值 试选载荷系
2、数1.6 由图10-30选取区域系数Z =2.75H 由图 10-26 查得 =0.765 e =0.815 e =e + e =1.58a 1a 2aa1a2 由图10T9取接触疲劳寿命系数 K二0.98, K二1.0HN1HN 2计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S = 1 K o 0.98 x 600in= hn hiim1 = 588MPaH 1 S1 K o1.03 x 550O= hn2 hiim2 = 566.5MPa许用接触应力O =躬 + kA = 588 + 566.5 = 577.25MPaH 295.5 x105 x 7.51= 49397N mmH 2 S
3、 计算小齿轮传递的力矩T = %5X15P1n1 小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取=i.od 由表10-6查得材料的弹性影响系数Z二189.8MPa2E 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限O二600MPa ；大齿轮的接触疲劳强度极限/二550MPa。H lim1H lim 2 齿数比u二厶二54二2.08 z 261计算应力循环次数N广 60n1 叮 60 x 1450 x 1x 12000 二1-044 x 109N = N = 1.044 x19 = 0.502 x 109 2 u 2.082）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入LJ中较小值d j|2M.四答1tU
4、( ff丿u计算圆周速度V2x 1.6 x 49397 x 3.08 x(2.75 x 189.8=49 4gmm1x1.58 x 2.08 x 577.252兀d n3.14x49.47x1450 - _ .v = 3.755 ms60 x100060 x1000 计算齿宽bb = d = 1x 49.48 = 49.48mmd 1t 计算齿宽与齿高之比- hmnt43.4 x 0.9326= 1.77mmh = 2.25mnt= 2.25x1.77 = 3.982mmb 49.48-=丝48 = 12.4h 3.982计算纵向重合度 b=0.318 z tan B =0.318X 1X26
5、X tan20o=3.009bd 1 计算载荷系数K根据v3.293ms，7级精度，查图10-8得动载荷系数k二1.11v由表10-4查得K的值与直齿轮的相同，K二1.42H0的由表10-13查得K二1.26F0由表10-3查得K二K二1.4Ha肮故载荷系数lx 1.11 x 1.4x 1.42 二 2.207A v Ha HP 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径d = d1 1tK2.207=43.4 x 3.= 55.01 mm3 K3 1.6ii计算模数m nd cosP 55.01x cos 2026m = t = 1.988mmn z13）按齿根弯曲强度设计取m n 计算载荷系数K
6、 = K K K K =1.25x1.2x1x1.37=2.055A v Fa FP 根据纵向重合度 =3.099 ,从图10-28查得螺旋角影响系数YBB=0.835 计算当量齿数V1Z1COS 3 p26COS 3 20= 31.33Z = Z2 =54 = 65.06V2 COS 3 P COS 3 20 查取齿形系数 由表 10-5 查得 Y =2.6 Y =2.30Fa1 Fa2 查取应力校正系数 由表 10-5 查得 Y =1.59 Y =1.71sa1 sa2 由图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限/二500MPa ；FE1大齿轮的弯曲疲劳强度极限/二380MPa。FE2
7、由图10-18取弯曲疲劳寿命K二0.89,K二0.93。FN1FN 2 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S = 1.4 K a 0.89 x 500Lt=fni fei = 317.86MPaf i S1.4L K t 0.93x500Lt= fn2 fe2 = 252.43MPaF 2 S1.4 计算载荷系数K=K K K K =1.25x1.2x1x1.37=2.055A v Fa Fp根据大、小齿轮的并加以比较YFa1YSa1 2.6 x1.59Fa1 Sa1 = 0.013区317.86F1YFa2YSa22.3x1.71* 2a 2 = 0.0156252.43F2大齿轮的数值
8、大.设计计算x 0.0156 = 2.348mm2 x 2.207 x 49397 x 0.835 x cos2 20。1x 262 x1.58对比计算结果，有齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯n曲疲劳强度计算的法面模数，取m =2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为 n了同时满足接触疲劳强度，需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d =55.01mm来计算应有的齿数.于是由1Z 二 dCos B i m n55.01x cos 20 _21.54 2.4取 Z=21,则 Z 二uZ =431 2 14）几何尺寸的计算 计算中心距 a二（zi +z 2）mn =（21 + 43） x 2.4
9、 = 79.15 mm2 cos B2 x cos14o将中心距圆整为82mm. 按圆整后的中心距修正螺旋角& 二arccos （z1+ zJmn 二arccos（21 + 43）x2.4 = 13.602a2 x 79因为B值改变的不多，故参数K Z等不必修正.a、 B、 H 计算大、小齿轮的分度圆直径zmd =上=53.79mm1 cos Bzmd = 110.13mm2 cos B 计算齿轮宽度b=Q d = 1x53.79mm = 53.79mm d1B=55mm, B=60mm1210-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其 轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机
10、构图。解 （1） 选择齿轮类型、精度等级、材料 选用直齿圆柱齿轮传动。 铳床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬 度差为 40HBS。（2）按齿面接触强度设计1）确定公式中的各计算值 试选载荷系数 1.6 由图10-30选取区域系数ZH=2.75 由图 10-26 查得a 1=0.765 ea 2=0.815 ea = a1+ea 2=1.58 由图1 0 - 1 9取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数
11、许用接触应力H=577.25MPa 计算小齿轮传递的力矩小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取 由表10-6查得材料的弹性影响系数 由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮 的接触疲劳强度极限。 齿数比计算应力循环次数2）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 $=49.48mm 计算圆周速度 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比计算纵向重合度0=0.3180 dzl tan B=0.318X1X26X tan20O=3.009 计算载荷系数K根据， 7级精度，查图10-8得动载荷系数由表10-4查得KH0的值与 直齿轮的相同，由表10-13查得由表10-3查得故载荷系数
12、按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径mm 计算模数3）按齿根弯曲强度设计 取 计算载荷系数 根据纵向重合度B=3.099 ,从图10-28查得螺旋角影响系数YB =0.835 计算当量齿数ZV1=ZV2= 查取齿形系数由表 10-5 查得 YFal=2.6 YFa2=2.30 查取应力校正系数.由表 10-5 查得 Ysal=1.59 Ysa2=1.71 由图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。 由图10-18取弯曲疲劳寿命。 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 计算载荷系数 根据大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大.设计计算mn上对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计算的法面模数 mn 大于由齿根 弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但 为了同时满足接触疲劳强度 ,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径 d1=55.01mm 来计算应有的齿数.于是由Z1=取 Z1=21,则 Z2二uZl=434）几何尺寸的计算 计算中心距a=mm将中心距圆整为 82mm. 按圆整后的中心距修正螺旋角B 二arccos二arccos因为B值改变的不多，故参数a、KB、ZH等不必修正. 计算大、小齿轮的分度圆直径 计算齿轮宽度b=B1=55mm, B2=60mm
