錐齒輪的設計計算

1、錐齒輪的設計計算一. 選擇齒輪的材料和精度等級1. 材料選擇查表選取大小齒輪材料均為45號鋼調質。小齒輪齒面硬度為250HBS,大齒輪齒面硬度為220HBS。250HBS-220HBS=30HBS;符合要求；220<250<350;為軟齒面。2. 齒輪為8級精度。3. 試選小齒輪齒數(shù)z1=20 z2=i×z1=3.5×20=70。二按齒面接觸疲勞強度設計 由齒面接觸疲勞強度設計公式 d12.923ZEH2KT1R1-0.5R2u1. 試選載荷系數(shù)Kt=1.6。2. 計算小齒輪傳遞的轉矩T1=9.55×106p1n1=9.55×106×

2、;41440=26527.78 N.MM3. 由表選取齒寬系數(shù)R=0.30。4. 確定彈性影響系數(shù)據(jù)表得ZE=189.8MPa。5. 確定區(qū)域載荷系數(shù)標準直齒圓錐齒輪傳動ZH=2.5。6. 根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式N=60njLh計算應力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60×1440×1×10×8×300=2.073×109 N2=N1i=2.073×1093.5=5.924×1087. 查圖得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.90,KHN2=0.958. 查圖得解除疲勞極限應力Hlim1=600MPa，Hlim2=570MP

3、a9. 計算解除疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)SH=1.0H1=KHN1Hlim1SH=0.9×6001=540MPaH2=KHN2Hlim2SH=0.95×5701=541.5MPa10. 由接觸強度計算小齒輪的分度圓直徑 d12.923ZEH2KT1R1-0.5R2u d1t=55.623mmdm1=d11-0.5R=47.2795mm11. 計算齒輪的圓周速度v=dm1n160×1000=3.5642ms 12. 計算載荷系數(shù)查表得KA=1.25；KV=1.10;KHa=KFa=1.0;KHbe=1.25KH=KF=1.5KHbe=1.875接觸強度

4、載荷系數(shù) K=KAKVKHaKH=2.57812513. 按實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 d1=d1t3KKt=65.21；m=d1z1=3.260 取標準m=5.14. 計算齒輪的相關參數(shù) d1=mz1=20×3.5=70mm； d2=mz2=70×3.5=245 1=arccosii2+1=15.945°2=90°-1=74.055 R= d1i2+12=127.40mm15. 圓整并確定齒寬b=RR=38.22mm；b2=38mm；b1=43mm三校核齒根彎曲疲勞強度 1.確定彎曲強度載荷系數(shù)K=KAKVKFaKF=2.578125 2.計算當量齒

5、數(shù) zv1=z1cos1=20.80；zv2=z2cos2=254.813.查表得YFa1=2.80;YSa1=1.55;YFa2=2.06;YSa2=1.974.計算彎曲疲勞許用應力由圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90；KFN2=0.95；取安全系數(shù)SF=1.4FN1=440MPa;FN2=425MPa 按脈動循環(huán)變應力確定許用應力F1=KFN1FN1SF=0.90×4401.4=282.85;F2=KFN2FN2SF=0.95×4251.4=288.39 4. 校核彎曲強度根據(jù)彎曲強度條件公式F=2KT1YFa1YSa1bm21-0.5R2z1F進行校核F1=2KT1YFa1YSa1bm21-0.5R2z1=88.25MPaF1 F1=2KT1YFa2YSa2bm21-0.5R2z1=82.524MPaF2