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齿轮减速机的分类及特点、参数二级直齿圆柱齿轮减速器高速级直齿圆柱齿轮设计计算表
发布时间：2017-04-07 23:35:00 点击：
圆柱齿轮减速机2017-04-07讯（一）高速级直齿圆柱齿轮设计计算表
| 项目 | 计算（或选择）依据 | 计算过程 | 单位 | 计算（或确定）结果 |
| 1．选齿轮精度等级 | 查[1]P208 表10-8 | 传输机为一般工作机速度不高 | 级 | 7 |
| 2．材料选择 | 查[1]P180 表10-1 | 小齿轮40Cr(调质) 大齿轮45钢(调质) | 小齿轮280HBS,大齿轮240HBS | |
| 3．选择齿数Z | Z1=24 Z2=4.877x24 =117.3 U=117/24=4.875 | 个 | ＝24 ＝117 U＝4.875 | |
| 5．按齿面接触疲劳强度设计 | ||||
| （1）试选Kt | 试选1.3 | Kt=1.3 | ||
| (2)计算小齿轮传递的转矩T1 | T=9550XP1/n1 | T=9550x3161/1440=2.0963X10 | Nmm | T1=2.096x 10 |
| (3)齿宽系数Фd | 由[1]P201表10-7 | d=0.7~1.15 | Фd=1 | |
| (4)材料的弹性影响系数ZE | 由[1] P198表10-6 | 锻钢 | MP1/2 | ZE=189.8 |
| (5) 齿轮接触疲劳强度极限 | 由[1]P207图 １０－２１ｄ | 600 550 | 600 550 | |
| （6）应力循环次数N | 由[1]式１０－１３ | N1=60n1jLh= 60X1440X16X300X15＝6.2208X109 =6.22X109/4.877=1.275X109 | N1=6.22X109 N2=1.28X109 | |
| （7）接触疲劳强度寿命系数KHN | 由[1]P203图10-19 | KHN1 = 0.90 KHN2 = 0.95 | KHN1 = 0.90 KHN2 = 0.95 | |
| （8）计算接触疲劳强度许用应力[σH] | 取失效概率为１％，安全系数为S=1，由[1]式１０－１２得 | [σH]1= =0.90X600/1=540 [σH]2= =0.95X550/1=522.5 | [σH]1= 540 [σH]2= 522.5 | |
| （9）试算小齿轮分度圆直径 | 按[1]式（10－21）试算 | ＝37.8225 | mm | 37.823 |
| （10）计算圆周速度v | V=3.14X37.823X1440/60X1000=2.85034 | m/s | V=2.85 | |
| （11）计算齿宽B | b = φdd1t | B1=1×37.823 | mm | B1=37.823 |
| （12）模数 | ＝37.823/24＝1.576 h = 2.25mnt =3.546 b/h =37.823/3.546=10.5769 | 度 | =1.576 h =3.546 b/h= 10.577 | |
| （13）计算载荷系数K | 由[1]表10-2查得使用系数 根据v= 2.85级精度，由[1]P190图10-8查得动载荷系数 1.10 由[1]表１０－４P194查得 KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10-3b=1.12+0.18(1+0.6X ) + 0.23X10-3X37.823=1.417 由[1]图１０－１３P195查得KFβ=1.34假定 ，由[1]P193表10-3查得 1.2故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1X1.10X1.2X1.417=1.870 | K=1.870 | ||
| （14）按实际的载荷系数校正分度圆直径 | 由[1]式10-10ａ | d1=d1t = 42.696 | d1=42.70 | |
| （15）计算模数 | ＝42.70/24=1.779 | mm | mn=1.78 | |
| 6．按齿根弯曲疲劳强度设计 | ||||
| （1）计算载荷系数K | K=KAKVKFα KFβ | K＝1x1.10x1.2X1.34=1.7688 | K＝1.769 | |
| (2)齿形系数Fsa | 由[1]P197 表10-5 | Fsa1=2.65 Fsa2=2.18+(2.14-2.18)(117-100)/(150-100)=2.1664 | Fsa1=2.65 Fsa2=2.166 | |
| （3）应力校正系数YSa | 由[1] P197 表１０－５ | YSa1=1.58 YSa2=1.79+(1.83-1.79)(117-100)/(150-100)=1.8036 | YSa1=1.58 YSa2=1.804 | |
| （4）齿轮的弯曲疲劳强度极限 | 由[1]P204 图１０－２０ｃ | 500 380 | 500 380 | |
| （5）弯曲疲劳强度寿命系数 | 由[1]P202 图１０－１８ | 0.84 0.88 | 0.84 0.88 | |
| （6）计算弯曲疲劳许用应力[σF] | 取弯曲疲劳安全系数S＝1.35，由式10-12得 | [σF]1=＝ 0.85X500/1.35=314.8148 [σF]2=＝ 0.88X380/1.35=247.7037 | [σF]1=314.815 [σF]2=247.704 | |
| （7）计算大小齿轮的 并加以比较 | ＝2.65x1.58/314.815=0.013299 ＝2.166x1.804/247.704=0.01577499结论：取0.01577 | ＝0.01330 =0.01577大齿轮值大 | ||
| （8）齿根弯曲强度设计计算 | 由[1]式１０－5 | =1.10298 | mm | 1.103 |
| 结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 ＝ 2mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1= 42.70应有的齿数。于是由 =42.70/2 =21.35，取Z1=21,Z2 = Z1×i齿1 =21x4.877=102.417 取Z2 =102 | ||||
| 3．几何尺寸计算 | ||||
| （1）计算中心距a | A=(21+102)2/2= 123 | mm | a=123 | |
| （2）计算齿轮的分度圆直径d | d=zmn | d1=2x21=42 d2=2x102=204 | mm | d1=42 d2=204 |
| 3）计算齿轮的齿根圆直径df | =42-5=37 =204-5=199 | mm | df1=37 df2=199 | |
| （4）计算齿轮宽度B | b = φdd1 | 圆整后取： B1 = 50 B2 = 45 | mm | B1 = 50 B2 = 45 |
| （5）验算 | =2x20960/42N =998.10N =1x998.10/45N/mm = 22.18N/mm＜100N/mm 合适 | |||
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