齿轮传动作业.pdf

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1、题目：设计铣床变速箱中的一对直齿圆柱齿轮传动。已知传递功率P1=7.5kW，小齿轮转速n1=720r/min，齿数z1=26，z2=54，预期使用寿命th=24000h，齿轮轴不对称布置，6级制造精度，要求结构紧凑。一、选择齿轮材料、毛坯、热处理、精度等级要求结构紧凑，根据表15-13，大、小齿轮材料选择渗碳钢，材料牌号为20CrMnMo。由表15-12可知，此材料经渗碳淬火回火后齿面硬度为HRC56~62。22查图15-16和15-18得σHlim=1500N/mm，σFlim=500N/mm根据题意，该铣床变速箱中的直齿圆柱齿轮传动采用

2、6级精度。由表15-7知，齿面最终成形工艺可采用磨齿，齿面粗糙度为Ra=0.4um。硬齿面齿轮传动，具有较强的齿面抗点蚀能力，故先按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度。二、弯曲疲劳强度设计13⎧⎪2KT⎫⎪1m≥⋅⎨YYY⋅⋅⎬2Fasaε⎩⎭⎪φdz1[]σF⎪1计算小齿轮传递的转矩T166T1=9.55x10P/n1=9.55x10x7.5/720=99479Nmm2确定齿数z1闭式硬齿面，取z1=26,z2=543初选齿宽系数表15－16，非对称布置，载荷变动较大，取φd=0.94载荷系数K工作机械中等冲击，原动机平稳，表1

3、5－9KA=1.25，初选圆周速度v=3m/s，vz1/100=3*26/100=0.78，图15－4(a)KV=1.04，图15-7(c)曲线IIKβ=1.33，端面重合度εγ=εα=1.88-3.2(1/z1+1/z2)=1.88-3.2(1/26+1/54)≈1.70图15−9Kα＝1,于是，K=KAKVKβKα＝1.25x1.04x1.33x1≈1.73齿形系数，图15－24YFa1=2.58，YFa2=2.3应力修正系数，图15－25Ysa1=1.6，Ysa2=1.72重合度系数Yε=0.25+0.75/εα=0.25+0.75/

4、1.70≈0.695许用弯曲应力[]σσFF=limYYNXF/[S]min预取尺寸系数YX=1.0应力循环次数：9N1=60γn1th=60x1x720x24000=1x108N2=60γn2th=60*1*720*(26/54)*24000=5.0x10查图15－20，YN1=0.86,YN2=0.88,查表15－14，失效概率<1/100，[SF]min=1于是，2[σF]1=σFlim1YN1YX1/[SF]min=500*0.86*1.0=420N/mm2[σF]2=σFlim2YN2YX2/[SF]min=500*0.88*1.

5、0=440N/mmYY⋅2.581.6×YY⋅2.31.72×Fa1sa1Fa2sa2==0.0098,==0.009[]σF1420[]σF2440于是，YYYY⋅⋅FasaFa1sa1==0.0098[]σσFF[]1初算模数1133⎧⎫⎪⎪2KT⎧⎫21.7399479××1m≥⋅⎨⎬Y⋅=YY⋅⎨×0.00980.69×⎬=1.5722Fasaε⎪⎪⎩⎭φdz1[]σF⎩⎭0.9×26校核圆周速度-3-3v=10π(mz1)n/60=10∗π(1.57∗26)*720/60=1.54m/svz1/100=1.54*26/100=0.

6、40，图15－4(a)修正模数：1/3m修正＝m[kv修正/kv]＝1.54*(1.02/1.04)=1.53圆整模数取标准模数系列m=2（表4－6）三、接触疲劳强度校核21KTu±1σ=≤ZZZ[]σHEHε2Hbdu11确定ZE、ZH、Zε钢-钢，表15－7ZE=189.9由(x1+x2)/(z1+z2)=0，查图15－22ZH=2.5，1/21/2Zε=((4-εα)/3)=((4-1.70)/3)≈0.882确定K、b、d1、u-3-3v=10π(mz1)n/60=10π(2x26)x720/60=1.96m/svz1/100=1.

7、96*26/100=0.39K=KAKVKβKα＝1.25*1.025*1.33*1≈1.70d1=mz1=2*26=52mmb=φdd1=0.9*52=46.8mmu=z2/z1=54/26≈2.083计算许用接触疲劳应力[σH]1、[σH]29N1=60γn1th=60x1x720x24000=1x108N2=60γn2th=60*1*720*(26/54)*24000=5.0x10图15-17允许一点点蚀ZN1=1.0，ZN2=1.18查表15－14，失效概率<1/100，[SF]min=12[σH]1=σHlimZN1/[SH]mi

8、n=1500*1/1=1500N/mm2[σH]2=σHlimZN2/[SH]min=1500*1.18/1=1770N/mm2KTu±×121.7994792.081×+1σ=