齒輪的設(shè)計計算 計算和說明 結(jié)果 1 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 1）按方案a，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（GB 10095-88） 3）材料選擇。由《機械設(shè)計》P191表10-1： 小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為236HBS 大齒輪選用45鋼，正火處理，硬度為190HBS 兩者材料的硬度差為46HBS. 4） 選小齒輪的齒數(shù)為Z1=24，大齒輪的齒數(shù)Z2=4.01×24=96.24 取Z2=97 2按照齒面接觸強度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 由設(shè)計計算公式進行試算，即 （1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù)=1.3 2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3）選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查 《機械設(shè)計》教材P205表10-7選齒寬系數(shù) ＝1 4）選擇彈性影響系數(shù)ZE 查《機械設(shè)計》教材P201表10-6選 ZE=189.8 5）確定小齒輪和大齒輪的接觸疲勞強度極限 由《機械設(shè)計》教材P209圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 同理可以查《機械設(shè)計》教材P209圖10-21c確定大齒輪的接觸疲勞強度極限 6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 設(shè)每年工作300天 7）確定接觸疲勞壽命系數(shù) 由《機械設(shè)計》教材P207圖10-19查得 8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為%，安全系數(shù)為S=1， （2）計算 1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，帶入中較小的值。 2）計算圓周速度v 3)計算齒寬b 4）計算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù) 齒高 h=2.25mt=2.25x3.700=8.325mm 5）計算載荷系數(shù)。 根據(jù)v=1.504（m/s），7級精度，由《機械設(shè)計》教材P194圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.06 直齒輪 由《機械設(shè)計》教材P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1 由《機械設(shè)計》教材P196表10-4用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， 由 ，查機械設(shè)計教材P198圖10-13得;故載荷系數(shù) 6）按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 7）計算模數(shù)m 3按照齒根彎曲強度設(shè)計齒輪主要尺寸 彎曲強度的設(shè)計公式 （1） 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 1）由《機械零件設(shè)計手冊》查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2）由《機械設(shè)計》教材P206圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 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 4)計算載荷系數(shù)K 5)查取齒形系數(shù)。 由機械設(shè)計教材P200表10-5查得 6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由機械設(shè)計教材P200表10-5查得 7)計算大小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)3.378并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3 按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=93.396mm，算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù) Z2=4.01x31=124.31 ， 取 Z2=124 。 這樣設(shè)計出的齒輪既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 4幾何尺寸計算 （1）計算分度圓直徑 （2）計算中心距 （3）計算齒輪寬度 取大齒輪的齒輪寬度B2=93mm 小齒輪的齒輪寬度B1=100mm 5齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu) 因為對于大齒輪， 大齒輪齒頂圓直徑 齒全高 h=2.25m=2.25*3=6.75mm 其齒頂圓的直徑大于160mm而又小于500m故大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu) 大齒輪的關(guān)尺寸計算如下： 軸孔直徑 d=50 輪轂直徑 =1.6d=1.6×50=80 輪轂長度 輪緣厚度 δ0 = (3～4)m = 9～12(mm) 取 =10mm 輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=378-2×6.75-2× 10=344.5mm 取 =345mm 腹板厚度 c=0.3=0.3×93=27.9mm 取c=28mm 腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(80+345)=212.5(mm) 腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（345-80） =66.25(mm) 取=66(mm) 齒輪倒角n=0.5m=0.5×3=1.5 6齒輪傳動的潤滑方式 通用的閉式齒輪傳動，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定，齒輪的的圓周速度小于12m/s時，故常采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進行浸油潤滑的方式 7繪制齒輪零件圖 選用直齒圓柱齒輪傳動，為7級精度 硬度差合適 選小齒輪的齒數(shù)為Z1=24 大齒輪的齒數(shù)Z2=97 Z1,Z2互為質(zhì)數(shù) 載荷系數(shù)=1.3 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 選齒寬系數(shù) ＝1 ZE=189.8 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1= N2= 接觸疲勞壽命系數(shù) 接觸疲勞許用應(yīng)力 圓周速度 V=1.503 m/s 計算齒寬 b=88.79mm 齒寬與齒高之比 載荷系數(shù) 分度圓直徑 計算模數(shù) m=3.89mm 彎曲疲勞強度極限： 彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞許用應(yīng)力 齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 小齒輪的齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù) Z2=124 分度圓直徑 中心距 小齒輪的齒輪寬度B1=100mm 大齒輪的齒輪寬度B2=93mm 小齒輪采用輪軸結(jié)構(gòu) 大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu) 軸孔直徑 d=50 輪轂直徑 =80 輪轂長度 輪緣厚度 δ0 = 10mm 輪緣內(nèi)徑 =345mm 腹板厚度 c=28mm 腹板中心孔直徑=212.5(mm) 腹板孔直徑 =66(mm) 齒輪倒角n=1.5 采用浸油潤滑方式