7) 计算模数 ????=3. 按齿根弯曲强度进行设计 由设计公式 22????1????????????????????????√????≥? 2[????]?????1????3??1????????53.46×??????14°==2.16 ???? ??124(1) 确定计算参数 1) 计算载荷系数 由表10-13查得KFβ=1.28; ??=????????????????????=1×1.1×1.28×1.2=1.69 2) 根据纵向重合度εβ=1.903,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.88 3) 计算当量齿数 ????1=????24) 查取齿形和应力校正系数 由表10-5查得 ??????1=2.592 ??????2=2.189 ??????1=1.596 ??????2=1.785 5) 查10-20c得到弯曲强度极限 ??????????1=500??????,??????????2=380?????? 由图10-18查得KFN1=0.85, KFN2=0.92 6) 计算弯曲许用应力 取弯曲安全系数S=1.4, ??????1??????????1500??????=0.92×=303.57?????? ??1.4??????2??????????2280??????[????]2==0.95×=244.29?????? ??1.4[????]1=7) 计算大、小齿轮的????????????[????]??124==26.27 ??????3????????314°??287===95.24 ??????3????????314°并加以比较 ??????1??????12.592×1.596==0.0136 [????]1303.57??????2??????22.198×1.758==0.016 [????]2244.29大齿轮的计算数值大 (2)设计计算 2×1.69×7.77×104×0.88×??????214????≥√?0.016=1.538 1×242×1.663对比两种设计的计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取弯曲疲劳的模数1.538并圆整为标准值????=2.0 ????,按齿面接触强度算得的分度圆直径??1=53.46 ????并算出小齿轮的齿数: ??1????????53.46×??????14°??1===25.9 ????2.0取??1=26,则??2=????1=3.62×26=93.9,取??2=94 4. 几何尺寸计算 (1)计算中心距 (??1+??2)????(26+94)×2.0??===123.67 ???? 2????????2×??????14°圆整为??=124 ???? (2)修正螺旋角 (??1+??2)????(26+94)×2.0??=????????????=????????????=14°35′33′′ 2??2×124由于β改变不大,故前面的参数不必修正。 (3)计算大、小齿轮的分度圆直径 ??1????26×2.0??1===53.73 ???? ??????????????14°35′33′′??2????94×2.0??2===194.27 ???? ??????????????14°35′33′′(4)计算齿轮宽度 ??=?????1=1×53.73=53.73 ???? 圆整后??1=60????,??2=55 ???? 至此,齿轮的相关设计已经结束,齿轮零件图由图纸形式给出,其相应的参数都在图纸中标出。 附:齿轮受力分析 ????2 ????2 ??t2 ??2 小齿轮: 2??12×7.7×104????1===2866 ?? ??153.73????1??????????2866×??????20°????1===1077 ?? ??????????????14°35′33′′????1=????1????????=2866×??????14°35′33′′=746 ?? 大齿轮: 2??22×2.73×105????2===2810.5 ?? ??2194.27????2????2??????????2810.5×??????20°===1057 ?? ??????????????14°35′33′′????1 ????1 ??1 ????2 ????2=????2????????=2810.5×??????14°35′33′′=731 ?? 由于齿轮在啮合时有效率损失,因此两齿轮上的力不能简单的相等。因而,每个齿轮的值都应分开计算。 附:齿轮参数及其受力分析,以备查表 齿轮参数 表2 名 称 值 模 数 法向压力角 螺旋角 端面压力角 分度圆 ????=2 ???? ????=20° ??=14°35′33′′ ????=20°36′ ??1=53.73 ???? ??2=194.27 ???? 齿顶圆 ????1=57.73 ???? ????2=198.27 ???? 齿根圆 ????1=48.73 ???? ????2=189.27 ???? 周向力 ????1=2866 ?? ????2=2810.5 ?? ????1=1077 ?? ????2=1057 ?? ????1=746 ?? ????2=736 ?? 径向力 轴向力 第四部分 轴的设计计算 一、 高速级齿轮设计 1. 材料选择及热处理 由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理. 2. 初定轴的最小直径 按扭转强度条件,可得轴的直径计算式 ?? √??≥??0 ??3由《机械设计》表15-3查得A0=103~126,由第一部分的表1可查得??=3.12????,??=384 ??/??????; 所以 3.12???? ??≥(103~126)×√=20.7~25.3 mm 384 ??/??????3取中间值??=22.53 ????, 由于该轴有一个键槽,故轴的直径应加大5~7%, 故????????=22.53×(1+5~7%)=23.7~24.1 ???? 综合考虑,取????????=25 ???? 3. 轴的结构设计 (1) 拟定零件的装配方案,如下图 C B (2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度,从右开始设计。 1) 由于在L11这段上所连接的是大带轮,根据它的扭转强度已经计算得到此处的最小直径,在这个直径下是满足大带轮所传递的扭矩的强度,故??1=????????=25 ????。
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