齿轮传动强度计算例题.doc

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1、1234567直齿圆柱齿轮传动例题：如图设计带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已知输入功率P1=40KW，小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动，工作寿命15年(每年工作300天)，两班制，带式运输机工作平稳，转向不变。解：1.选择齿轮类型、材料、精度等级和齿数1)选用直齿轮。2)材料：考虑到功率较大，大小齿轮均用硬齿面.3)材料为40Cr；调质后表面淬火，齿面硬度为48~55HRC.4)选取精度等级：初取7级精度5)齿数：Z1=24；Z2=uZ1=772.按齿面接触疲劳强度设计1)设计公式：2)确定各参数值（1）初取Kt=1.3（2）转矩

2、T1=95.5×105P/n1=95.5×105×40/960=3.98×105N·m（3）选取齿宽系数.yd=0.9（4）弹性影响系数.ZE=189.8Mpa1/2（5）许用应力a)接触疲劳强度极限sHlim=sHlim1=sHlim2=1170Mpab)应力循环次数：N1=60n1gLh=60´960´1´(2´8´300´15)=4.147´109N2=N1/u=4.147´109/3.2=1.296´109c)寿命系数：KN1=0.88KN2=0.90d)许用安全系数[s]=1e)许用应力：[sHlim1]=KN1sHlim1/s=0.88´1170/1=1

3、030Mpa[sHlim2]=KN2sHlim1/s=0.9´1170/1=1053Mpa[sHlim]=[sHlim1]=1030Mpa（6）初算直径3)修正计算（1）速度：v=pd1n1/60´1000=3.14´68.39´960/60´1000=3.44(m/s)（2）齿宽b=ydd1t=0.9´68.39=61.55mm（3）计算齿宽与齿高之比模数：mt=d1t/Z1=68.39/24=2.85齿高：h=2.25mt=2.25´2.85=6.413b/h=61.55/6.413=9.6（4）计算载荷系数a)动载系数Kv=1.12b)使用系数KA=1b)齿间

4、载荷分配系数设KAFt/b³100N/mm则：KHa=KFa=1.1c)齿向载荷分布系数：KHb=1.43，KFb=1.37载荷系数：KH=KAKVKHbKFb=1´1.12´1.1´1.43=1.72KF=KAKVKHbKFb=1´1.12´1.1´1.37=1.69（5）修正分度圆：（6）计算模数mm=d1/Z1=75.08/24=3.128mm2.按齿面弯曲疲劳强度设计1)计算公式2)确定公式内的各参数值(1)KF=1.69；T1=3.98´105；yd=0.9；Z1=24(2)许用应力a)极限应力：sF1=sF2=680Mpab)寿命系数：KFN1=0.88

5、；KFN2=0.90c)安全系数：S=1.4d)许用应力：[sF1]=KFN1sF1/S=0.88´680/1.4=427.4Mpa[sF2]=KFN2sF2/S=0.90´680/1.4=437.14Mpa(3)齿形系数：YFa1=2.65；YFa2=2.226(4)应力校正系数：YSa1=1.58；YSa2=1.764(5)计算YFaYSa/[sF]YFa1YSa1/[sF1]=2.65´1.58/427.4=0.0098YFa2YSa2/[sF2]=2.226´1.764/437.14=0.00898YFaYSa/[sF]=0.00983)计算3.几何计算1)

6、分度圆直径：d1=75mm；d2=mZ2=3´80=2402)模数：由接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算，取m=3mm3)齿数：Z1=d1/m=75/3=25Z2=uZ1=3.2´25=804)齿轮宽度：b=ydd1=0.9´75=67.5mm取B1=73mm；B2=68mm5)验算：Ft=2T1/d1=2´3.98´105=10613.33NKAFt/b=1´10613.33/68=156.08N/mm>100N/mm合适4.结构设计（略）