斜齿轮传动设计示例(高教)

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1、例10—2设计一用于带式输送机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。己知减速器输入功率片=40kW,小齿轮转速/?,=970r/min,齿数比《=2.5,己知带式输送机单向运转，原动机为电动机，减速器使用期限为10年（毎年工作300天，单班制工作）。解设计计算步骤列于表如下。斜齿轮传动的设计计算步骤计算项目设计计算与说明计算结果1.选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数1）选择由表10-4,选用7级精度7级精度精度等级2）选取因传递功率较大，选用硬齿面齿轮传动。小齿轮：齿轮材料、参考表10—2,40Cr,48〜55HRC热处理方法小齿轮:40Cr（表面淬火）,硬度为48〜55HRC大

2、齿轮：及齿面硬度大齿轮:40Cr（表面淬火）,硬度为48〜55HRC40Cr,48〜55HRC3）选齿为增加传动的平稳性，选Z]=24,z2=wzj=2.5Zj=24数Z］、zJX24=60z2=60因选用闭式硬齿面传动，故按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核其齿面接触疲劳强度。2.按齿根弯按式（10-18）,设计公式为曲疲劳强度心1.17』呵笃竹讥]设计1）初选选载荷系数K=l.lK=A载荷系数K2）初选初选螺旋角0=15。螺旋角03）小齿小齿轮名义转矩轮传递转矩A4）选取齿宽系数0〃=9.55xl06^-=9.55xlO6—=3.94x105N•mm970由表10—8,选齿宽系数0〃=0

3、.65)当量Ai=Zi/cos30=24/cos315°=26.63齿数Zvl、Zv2zv2=z2/cos3^=60/cos315°=66.580=15°6）齿形系数丫列、由表10—7=2.257）应力修正系数漏、4,28）弯曲疲劳强度极限°■讪、由表10—7厶严1・598、厶2二1・74由图10—2查得巧讪=360MPa,liin2=360MPa61im29）弯曲应力循环次数“、n2N、=6QnJLh=60x970x1x(8x300x10)=1.4xl097]=3.94x105N•mm(!>d=0.6zvl=26.63zv2=66.58=2.58究2=2.25厶严1.598%日・74^i

4、imi=360MPa叽2=360MPa/V,=1.4xl09M=5.6x10*10）弯曲疲劳强度寿命系数冷、yN211）弯曲疲劳强度安全系数Sf12）计算许用弯曲应力N2=Nju=1.4x109/2.5=5.6x10*由图10—4查得$=0.88、乙2=0.98取弯曲疲劳强度最小安全系数SF=1.5由式(8—3)◎J=360x2x0.88Sf1.5=422MPa360x2x0.98k5二427MPa13)计算与耳N2、214）计算模数叫3•确定齿轮传动主要参数和几何尺2.58x1.598422汗必2[6?]=0.009769Ym=0.88rv2=0.98SF=1.5[

5、[cfF2]=427MPa小齿轮数值大2.25x1.74_427-=0.009169=1.17?,1.1x3.94x10$xcos215。0.6x242x0.009769=2.64mm查标准，取mn=3mmmn=3mm-J-1)中心距Q+z2)3x(24+60)a=”・———==130.44mm2cos02cosl5°g=130mm圆整为a-130mm2）确定螺旋角0n网«Z]+Zjp-arccos—~!2a=arccos=14152x1300=14。15‘3）分度£=叫z、/cos#圆直径％、=3X24/cos14。15’=74.29mmdx=74.29mmd2d2=mnz2/cosJ3

6、d2=185.72mm=3X60/cos14°15Z=185.72mm4）计算b=0〃d]=0.6x74.29=44.58mmb、=50mm齿宽勺、b2取勺二50mm、h2=45mmb2=45mm5）计算兀dg_兀叫zg圆周速度V——60x100060xl000cos/?v=3.77m/s3.14x3x24x970——D•//111/O60xl000xcosl5°4.校核齿面接触疲劳强按式（10—15）,校核公式为度巧=3.17Zj吕山W[勺]Ybd(u1）弹性系数乙由表10—6,查取弹性系数Z£=189.8VMP^=189.8VMPa2）接触疲劳强度极由图10—1查得^Iiml=1000

7、MPa限6liml、=1OOOMPa,=lOOOMPa%hn2=l°00MPa%lim26）接触疲劳强度寿命系数Zm、Z/V27）接触疲劳强度安全系数8）计算许用接触应力9）校核齿面接触疲劳强度由图10—3查取接触疲劳强度寿命系数Z（vl=0.91、Z/V2=0.92由式(8—3)[%]=取Sh=1AZ/VI=0.91Zn2—0.92Sh=1・11000x0.91ShS〃=3.17Z£=3.17x189.81.1=827