直齿锥齿轮的设计步骤(精密机械设计)
已知:传动功率P,转速n1、n2(或传动比ⅰ,齿数比u);齿轮的布置情况、载荷情况,每天工作小时数,使用年限等。
设计:齿轮的材料、热处理及主要尺寸等 步骤:
1、 选择齿轮材料:大小齿轮材料、热处理、硬度(查表7—5或7—8)、选择精度等级(一般6~9
级)
根据设计要求,可以取软齿面,也可以取硬齿面。 软齿面是指:HBW1,HBW2350,或HBW1>350,HBW2<350 注意:HBW1=HBW2+(30~50) (1为小齿轮、2为大齿轮)
硬齿面是指:HRC1可以等于HRC2,也可以HRC1>HRC2,即HBW1,HBW2>350HBW 选择小齿轮的齿数:Z1=20~40(闭式传动) Z1=17~20(开式传动)
2arctgi 1902
2、确定许用应力
1)许用接触应力 式(7—24) HHlimbSHKHL
①由表7-8查Hlimb1、Hlimb2,并取二者之间的小值计算H ②取安全系数SH, (课本:P145)
③计算应力循环次数 NH = 60nt, (n是与H相对应的齿轮转速) ④由图7-35查循环基数NH0
6⑤计算KHLNH0 NH当NH>NH0时,取KHL=1 ⑥计算H
2)许用弯曲应力 式(7-30)F①由表7-9查Flimb ,Flimb
12FlimbSFKFCKFL
②取安全系数SF (课本:P148) ③取KFC (课本:P148)
6NFV =2NH)④计算KFL NF0 =4×10。一般NFV=NH(当一侧齿面一周啮合2次时,。
6计算 当350HBW时, KFL 当>350HBW时, KFL⑤计算F1 ,
NF0 1但2 (课本:P148) NFV9NF0 1但1.6 NFVF2
6P1 (单位:P1:KW;n1:rpm;T1:Nmm。有时T1是已知的不用计算) n14、根据接触强度,试求齿宽中点处的小齿轮分度圆直径dm1
3、计算工作转矩 T1=9.5510 dm1Kd3
u21 2u0.85dHT1K1
初步计算时,取Kd843Nmm2 ;d=bdm1 一般:d=0.30.6
由图7-32查K; 求出试算值dm1t 。 5、精确计算小齿轮齿宽中点处的平均直径
dm1Kd3u21 2u0.85dHT1K取 zH1.76, z1 zE271N 圆周速度vm1mm2
dm1tn1601000ms
依据精确等级(下降一级,即低一级的精度)和圆周速度vm1,由图 7-33查Kv 计算Kd32ZHZEZKV,求出dm1。
2计算 bddm1 取整数后,作为齿轮的宽度,注意:b1b2
6、根据弯曲疲劳强度,计算齿轮的模数m
3mm由Zv1代入
2T1KKV0.85Z1mFY·F mm
F1z2z1 Zv2,查图7-38,得YF1 、YF2
cos2cos1YF1YF2 、
F2 中的大值
mbmm一般可取(6~10)。
计算mm(不必取整数)
由mmmR/R0.5b (一般取b/R=1/3)求出模数m,并取标准值(表7-10)(对于非精密的齿轮传动,一般要求m1.5mm)。
7、计算几何尺寸
dm1,(此处dm1为第5步根据接触强度计算的值)并取大于该数的整数(不mm四舍五入)作为小齿轮的齿数,计算Z2,Z2uZ1 取整数
修正小齿轮的齿数:z1计算表7-11的齿轮的其他参数,为结构设计做准备。 8、结构设计
画出大小齿轮零件图
2