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1、齒輪傳動設計習題課設計項目計算公式或說明主要結果(1)選擇齒輪材料參考表13-1,一般用途減速器,無特殊要求小齒輪用45鋼大齒輪用45鋼(2)選擇熱處理方法及齒面硬度減速器單件生產,為便于加工,采用軟齒面;熱處理方法及硬度選取參考表13-1小齒輪調制HBS230~250(240);大齒輪正火HBS190~210(200)(3))確定許用彎曲應力①彎曲疲勞極限應力由圖13-9c(P60)HBS1240小齒輪HBS2220大齒輪②壽命系數應力循環(huán)次數(3)確定許用彎曲應力由圖13-10(P61)③試驗齒輪的應力修正系數由標準規(guī)定④最
2、小安全系數由表13-4失效概率低于(3)確定許用彎曲應力⑤許用彎曲應力,由式(13-8)(4)確定許用接觸應力①接觸疲勞極限應力由圖13-13,小齒輪大齒輪大齒輪(4)確定許用接觸應力②應力循環(huán)次數③壽命系數由圖13-14b(調質鋼)(P66)④最小安全系數由表13-4(按一般可靠度)(4)確定許用接觸應力⑤許用接觸應力由式(13-14)應按設計(5)按齒面接觸強度確定中心距①載荷系數K:P56表13-2按電機驅動,按8級精度制造,載荷平穩(wěn)(題未給)K=1~1.2②齒寬系數由表13-6(P68)按對稱布置,軟齒面K=1~1.2(
3、5)按齒面接觸強度確定中心距由式13-15:③彈性系數(P63)由表13-5,鋼-鋼材料④節(jié)點區(qū)域系數由圖13-12(P63)(標準齒輪變位系數x=0),u0=i12=4.143(5)按齒面接觸強度確定中心距⑤重合度系數(P75)由式13-23~24軸向重合度為求端面重合度,用近似式(式13-19)為此應先定齒數(5)按齒面接觸強度確定中心距初取雖可用,但略大重取與Z1互質(注:在同樣的a(或d1)條件下不利于校核)誤差u=i=4.15(5)按齒面接觸強度確定中心距所以重合度系數由式(13-24)⑥螺旋角系數由式(13-25)(
4、5)按齒面接觸強度確定中心距⑦設計中心距若取標準值重求中心距(5)按齒面接觸強度確定中心距取同時圓整表13-7(P76標準a)(經驗)則需調整β(或Z1、Z2)(與原設β差別大)在要求的8°~20°范圍內。(6)確定齒輪參數與尺寸Z1=20,Z2=83,mn=3mm,β=15.066°,i=4.15①確定分度圓直徑(6)確定齒輪參數與尺寸②確定齒寬齒寬系數φd=0.8~1.4取φd=1則(7)驗算輪齒彎曲強度①當量齒數②齒形系數(P58表13-3)(7)驗算輪齒彎曲強度線性插值③重合度系數(P58式13-4)④螺旋角系數(P74
5、圖13-17)由β=15°及查取(7)驗算輪齒彎曲強度⑤校核彎曲強度齒輪彎曲疲勞強度滿足(8)設計結果齒輪參數及幾何尺寸模數mn=3mm齒數Z1=20,Z2=83,β=15.066°分度圓直徑中心距a=160mm齒寬齒輪精度8級。齒輪材料小齒輪45鋼,調質,HBS230~250(240);大齒輪45鋼,正火,HBS190~210(200)。解2:(采用硬齒面)如解1已求得,(1)選擇材料及熱處理方法采用硬齒面。兩輪均選合金鋼40Cr,調制后表面淬火,(或45鋼,調制后表面淬火,或選低碳合金鋼20Cr,滲碳淬火)(2)齒面硬度參考
6、表13-1,小齒輪50~55HRC大齒輪45~50HRC(3)確定許用彎曲應力(3)確定許用彎曲應力①彎曲疲勞極限應力由圖13-9d,②壽命系數③試驗齒輪的應力修正系數YST=2④彎曲強度最小安全系數(表13-4)先求得循環(huán)次數,查圖13-10→(3)確定許用彎曲應力⑤許用彎曲應力由式13-14(4)確定許用接觸應力①接觸疲勞極限應力由圖13-9(d),小輪HRC55→大輪HRC48→壽命系數(圖13-4b)由②應力循環(huán)次數(4)確定許用接觸應力③最小安全系數④許用接觸應力按大輪校核(5)按彎曲疲勞強度設計①初定試取則(與要求的
7、4.143誤差<5%)初定則(5)按彎曲疲勞強度設計②當量齒數ZV③齒形系數(表13-3,由查?。?5)按彎曲疲勞強度設計應力修正系數比較設計時應按代入④端面重合度(5)按彎曲疲勞強度設計軸向重合度齒寬系數(表13-6對稱布置硬齒面)∴重合度系數⑤螺旋角系數(圖13-17由)(5)按彎曲疲勞強度設計⑥按彎曲強度設計取(動力傳遞一般應使)(6)確定齒輪主要參數①齒輪寬度②中心距須按圓整的(6)確定齒輪主要參數(表13-7單級圓柱齒輪減速器中心距,如果取標準中心距a=100mm則為避免β>20,可適當調節(jié)齒數,例如:(6)確定齒輪主
8、要參數不可圓整;齒輪寬度仍如前(7)校核齒面接觸疲勞強度(軸向重合度)①彈性系數由表13-5,②節(jié)點區(qū)域系數由圖13-12③重合度系數(7)校核齒面接觸疲勞強度④螺旋角系數⑤驗算齒面接觸強度由式(13-21)與解Ⅰ軟齒面結果比較:兩種方案體積V之比