机械设计基础第六版第11章齿轮传动.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 自用盘编号JJ321002 §11-7设计圆柱齿轮时材料和参数的选取 一、材料 1、碳素结构钢，转矩不大的齿轮 2、合金结构钢，齿轮直径可较大 3、轮齿进行表面热处理，可提高接触疲劳强度，但须进行磨齿 4、渗氮处理，齿形变化小，不用磨齿 5、铸钢，尺寸较大，批量小时可锻造 6、铸铁，较小转矩 7、夹布塑料，可减小传动噪声 自用盘编号JJ321002 二、设计参数的选择 齿数选择 软齿面闭式齿轮传动：z1＝ 20 ~ 40； 硬齿面闭式齿轮传动：z1＝17 ~ 20。 为使轮齿避免根切，对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮，应取z1≥17。 3.齿数比 一般直齿圆柱齿轮传动，取 u≤7。齿数比超过8时，宜采用二级或多级传动。 2、齿宽系数选择 圆柱齿轮齿宽系数φd的荐用值 查表11-6 齿宽由b= φd d1求得并圆整； 小齿轮的齿宽b1=b2+（5~10）mm，b2是大齿轮 自用盘编号JJ321002 三、设计计算 软齿面闭式齿轮传动： 按齿面接触疲劳强度设计确定a 选择Z1和m 校核轮齿弯曲疲劳强度 硬齿面闭式齿轮传动： 按轮齿弯曲疲劳强度设计 校核齿面接触疲劳强度 开式齿轮传动： 按轮齿弯曲疲劳强度设计计算。考虑磨损对齿厚的影响，将 [σF] 降低25％～50％ 例11－1 设计一螺旋输送机传动装置中单级齿轮减速器的直齿圆柱齿轮传动。已知：小齿轮（电动机）转速为970r/min,大齿轮转速为240r/min，工作时电动机实际输出功率为9kW,工作寿命为5年（设每年工作300天），单班制工作（每班8h）。 解 ：（1）选取齿轮材料 参考表11－1，一般用途减速器，无特殊要求，选取大、小齿轮均用45钢。 （2）选择热处理及齿面硬度 考虑生产批量小，为便于加工，采用软齿面。热处理及硬度选取参阅表11－1有：小齿轮调质，229～286HBS,大齿轮正火，169 ～217HBS。 （3）小齿轮传递的转矩 齿数比 。 （4）初取载荷系数K’ 因齿轮参数尚未确定，载荷系数K无法准确确定，需预选。一般可在K’＝1.7 ～1.9范围内选取。在确定齿轮参数后，再进行校核。初取 K’＝1.8。 （5）选取齿宽系数φa 参考表11-6，齿轮相对于轴承对称布置，取 按式（6-36），得 φa=0.4 。 （6）初取重合度系数 一般直齿轮传动εa 在1.1 ～1.9之间。这里初取 εa =1.8。 （7）确定许用接触疲劳应力[σH] 接触应力变化总次数（按每年300个工作日计）： 寿命系数 （设计手册） ，弹性系数 （表11－4），接触疲劳极限应力 （设计手册 ）， （设计手册），最小安全系数，表11－5，失效概率低于1/100， ，许用 接触疲劳应力按式（11-3）有： （8）按齿面接触疲劳应力初步计算中心距a 节点区域系数 （设计手册）。 按计算公式， ， （9）初取齿宽 b 齿宽 （10）取标准模数 按表4-1，取m = 2mm （11）确定齿数 由 ，有 ， 及 ，解得 ，实际齿数比 ， 取 。 传动误差 （ 在