《直齿轮例题分析》PPT课件

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1、【例题6.1】图6.13所示为带式输送机运动简图，两级减速器中高速级采用斜齿圆柱齿轮，低速级采用直齿圆柱齿轮。试设计低速级齿轮传动。已知电动机输出功率P0=5.5kW，输出转速n0=960r/min，高速级传动比i1=4.15，低速级传动比i2=3.15。带式输送机工作平稳，转向不变，工作寿命10年（设每年工作300天），两班制工作。1－电动机；2，4－联轴器；3－两级圆柱齿轮减速器；5－传动滚筒；6－输送带123456vFⅠⅡⅢ图6.13带式输送机运动简图解一采用软齿面1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动

2、方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）考虑传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。由附表6.8选大、小齿轮的材料均为45号钢，小齿轮调质，齿面硬度为HBS1=230，大齿轮常化，齿面硬度为HBS2=190。（3）选取精度等级。初选7级精度（GB/T10095-1988）。（4）选小齿轮齿数z1=26，大齿轮齿数z2=iz1=3.15×26=81.9，取82。考虑到闭式软齿面齿轮传动最主要失效为点蚀，故按接触强度设计，再按弯曲强度校核。2．按齿面接触强度设计由设计计算公式（6.6）进行试算，即（1）确定公式内的各计算数值①载荷系数K

3、：试选Kt=1.5。②小齿轮传递的转矩T1：若忽略功率损失（实际计算时不能忽略），则T1=9.55×106P1/n1=9.55×106×5.5/（960/4.15）=2.2704×105N.mm③齿宽系数d：由附表6.5选取d=1④弹性影响系数ZE：由附表6.4查得ZE=189.8MPa1/2⑤节点区域系数ZH：标准直齿轮=20时，ZH=2.5⑥接触疲劳强度极限Hlim：由附图6.6按齿面硬度查得Hlim1=560MPa，Hlim2=390MPa⑦应力循环次数N1=60n1jLh=60×（960/4.15）×1×（

4、2×8×300×10）=6.662×108N2=N1/i2=6.662×108/3.15=2.115×108⑧接触疲劳寿命系数KHN：由图6.4查得KHN1=0.92，KHN2=0.96⑨接触疲劳许用应力[H]：取失效概率为1%，安全系数SH=1，得[H1]=KHN1Hlim1/SH=0.92×560/1=515MPa[H2]=KHN2Hlim2/SH=0.96×390/1=375MPa取[H]=[H2]=375MPa（2）计算①试算小齿轮分度圆直径d1tmm②计算圆周速度vm/s③计算齿宽bb=dd1t=1×1

5、12.839=112.839mm④计算齿宽与齿高之比b/hb/h=dd1t/2.25m=dmz1/2.25m=dz1/2.25=1×26/2.25=11.56⑤计算载荷系数K根据v=1.367m/s，7级精度，由附图6.1查得动载系数KV=1.07；K=KAKvKKH=1.0×1.07×1.0×1.433=1.533由附表6.1查得使用系数KA=1；由附表6.2查得K=1.0；由附图6.2查得齿向载荷分布系数KF=1.35；载荷系数为由附表6.3查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2)d2+0.23×1

6、0-3b=1.433；⑥按实际的载荷系数修正分度圆直径⑦计算模数mm=d1/z1=113.685/26=4.373查标准模数系列表标准模数系列（GB1357-1987）第一系列11.251.522.5345681012162025324050第二系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)141822283645注：①本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模数；②优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。⑥按实际的载荷系数修正分度圆直径⑦计算模数mm=d1/z1=113.685

7、/26=4.373查标准模数系列表,取m=4.53．几何尺寸计算（1）分度圆直径d1=mz1=4.5×26mm=117mmd2=mz2=4.5×82mm=369mm（2）中心距a=（d1+d2）/2=（117+369）/2mm=243mm（3）齿宽取B2=120，则B1=B2+5=125b=dd1=1×117mm=117mm4．按齿根弯曲疲劳强度校核，校核公式为（1）确定公式中的各参数①载荷系数KKA=1；K=1；KF=1.35查附图6.1，K=1.07，有K=KAKKKF=1×1.07×1×1.35=1.445m

8、/s②圆周力FtFt=2T1/d1=2×2.2704×105/117=3881N③齿形系数YFa和应力校正系数Ysa查附表6.6，YFa1=2.60，Ysa1=1.595④许用弯曲应力[F]查附图6.3得KFN1=0.86，KFN2=0.88;[F1]=KF