圆锥—圆柱齿轮减速器设计说明书(带CAD图纸)

计 算 及 说 明 四、传动零件的设计计算 一、圆锥齿轮传动的设计计算 已知输入功率P1?2.957Kw(略大于小齿轮的实际功率),小齿轮的转速为:n1?1720rmin,大齿轮的转速为n2?437.33rmin,传动比i?3,由电动机驱动,工作寿命(设每年工作300天),两班制,带式输送,平稳,转向不变。 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)按传动方案,选用直齿圆锥齿轮传动,齿形制JB110?60,齿形角??20?,齿顶高系数h**?a?1,顶隙系数c?0.2,螺旋角?m?0,不变位。 (2)、运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度。 (3)、材料选择,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,二者材料硬度相差40HBS。 (4)、选小齿轮齿数z1?23,则z2?u?z1?3?23?69 2.按齿面接触疲劳强度设计 公式: 32 d??K1t≥2.92?ZE????F??T1???2R(1?0.5?R)u (1)、确定公式内的各计算值 1)查得材料弹性影响系数Z12E?189.8MPa。 2)按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa,大齿轮的接触疲劳极限?Hlim2?550MPa。

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结果 - 9 -

计 算 及 说 明 3)计算应力循环次数 小齿轮:N91?60njLh?60?1420?1?(2?8?300?7)?2.863?10 大齿轮:NN182?u?2.863?1093?9.542?10 4)查得接触批量寿命系数 KHN1?0.93 KHN2?0.97 5)计算接触疲劳许用应力 ??1H?1?KHL1?HlimS?0.93?600MPa?558MPa ???KHL2?Hlim2H?2S?0.97?550MPa?533.5MPa 6)试选Kv?1.2,查得 Ka?1.0,K??1,K??1.5?1.25?1.875 所以,K?Ka?K??Kv?K??1.0?1.2?1?1.875?2.25 7)T541?95.5?10?P1?105?2.957n?95.51420?1.989?10N?mm 8)?1R?3 (2)、计算 1)试算小齿轮的分度圆直径,带入??H?中的较小值得 324d1t≥2.92?189.8??533.5?2.25?1.989?10???13?(1?0.5?12?58.79mm 3)?32)计算圆周速度v v??d1tn160?1000???58.79?142060?1000?4.369ms

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计 算 及 说 明 3)计算载荷系数 根据v?4.369ms,8级精度,查得Kv?1.23, 所以K?Ka?K??Kv?K??1.0?1.23?1?1.875?2.31。 4)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径: 33d1?d1t?KK?58.79?2.31?59.31mm t2.255)技术模数 m?d1z?59.31122?2.696mm 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 公式: 3m≥4KT1FaYSa?2R(1?0.5?R)2z1u2?Y?1??F? (1)、确定公式内的各计算值 1)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa,大齿轮的弯曲疲劳强度?FE2?380MPa。 2)查得弯曲疲劳寿命系数 KFN1?0.86,KFN2?0.9 3)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4,则, ??KFN1?FE10.86?500F?1?S?1.4MPa?307.14MPa ??N2?FE20.9?380F?2?KFS?1.4MPa?244.29MPa

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结果 - 11 -

计 算 及 说 明 4)载荷系数 K=2.31 5)节圆锥角 ??1?arctan1u?18.435 ????2?90?18.435?71.565 6)当量齿数 Z1V1?zcos??23??24 1cos18.435Zz269V2?cos???218 2cos71.565?7)查取齿形系数 YFa1?2.65,YFa2?2.115 8)查取应力校正系数 YSa1?1.58,YSa2?1.86 9)计算大小齿轮的 YFaYSa??F?,并加以比较。 YFa1YSa1?2.65?1.58????0.0136 F1307.14YFa2YSa2???2.115?1.86F?2244.29?0.01619 大齿轮的数值大。 (2)、设计计算 3 m≥4?2.31?1.989?10413(1?0.5?1)2?2322?0.01619?2.033 3?3?1 综合分析考虑,取m=3mm,z1?23 得,z2?u?z1?23?3?69,d1?m?z1?23?3?69mm

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