b=?dd2?1?69mm?69mm
2)计算实际载荷系数KH。
①由表(10-2)查得使用系数KA?1。
②根据v=1.3m/s,7级精度,由图(10-8)查得动载系数Kv?1.09 ③齿轮圆周力Ft2?2T2/d2=2?81440/69N=2360.58N,KAFt2/b =1?2360.58/69N/mm=342N/mm<100N/mm,查表(10-3)的齿间载荷分配系数KHa?1.2。
④ 查表(10-4)用插值法查得7级精度,小齿轮相对于支承非对称布置时的齿向载荷分布系数KH??1.422。由此得实际载荷系数为:
KH?KAKVKH?KH??1?1.09?1.2?1.422?1.86
⑤ 由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径
d2?d2t3KH1.86?69?3mm?77.75mm KHt1.3及相应的齿轮模数m?d2/z2=77.75/1.0889mm。
§3-1按齿根弯曲疲劳强度设计
①由课本式(10-7)试算模数,即
mt?3确定公式中的各参数值 ③ 试选KFt?1.3
2kFtT1Y??dz12?YFaYsa???[?]?F??? ?18
④ 由式(10-5)计算弯曲疲劳强度用重合度系数。
Y??0.25?YFaYsa [?F]0.75???0.25?0.75?0.68 1.711⑤ 计算
由课本图(10-17)查得齿形系数YFa1=2.65,YFa2=2.23 由课本图(10-18)查得应力修正系数Ysa1=1.51、Ysa2=1.76。 由课本图(10-24c)查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为?Flim1?380MPa、?Flim2?320MPa。
由图(10-22)查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85, KFN2=0.88。 取弯曲疲劳安全1系数S=1.4,由式(10-14)得
??F?1?KFN1?Flim1SS???F?2?KFN2?Flim20.85?380MPa?230.7MPa 1.40.88?320?MPa?201MPa
1.4YFa1Ysa12.65?1.58??0.018 [?F]1230.7YFa2Ysa22.23?1.76?0.0195
[?F]2201因为大齿轮的
YFaYsa大于小齿轮,所以取 [?F]YFaYsaYFa2Ysa2?0.0195 =
[?F][?F]22)试算模数
19
mt?32kFtT2Y??dz12?YFaYsa???[?]?F?2?1.3?8140?0.6883???0.0195?1.7022?1?24?(2)调整齿轮模数
1) 计算实际载荷系数前的数据准备。 ① 圆周速度v。
d1?mtz1?1.702?24mm?41.259mm
v??d1n160?1000???41.259?36060?1000m/s?0.777m/s
② 齿宽b。
b=?dd1?1?41.259mm?41.259mm
2)宽高比b/h。
?h?(2ha?c?)mt?(2?1?0.25)?1.702mm?3.83mm
b/h=41.259/3.83=10.77 3)计算实际载荷系数KF。
①根据v=0.777m/s,7级精度,由图(10-8)查得动载系数
Kv?1.02,Ft1?2T2/d1=2?81440/41.259N=3948N, KAFt2/b=1?3948/41.259N/mm=95.7N/mm<100N/mm, 查表(10-3)的齿间载荷分配系数KF??1.2。
②查表(10-4)用插值法查得KH??1.417,结合b/h=10.77查图(10-13),得KF??1.34。 则载荷系数为:
KF?KAKVKF?KF??1?1.02?1.2?1.34?1.64
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③ 由(10-13),可得按实际载荷系数算得的齿轮模数
m?mt3KF1.64?1.702?3mm?1.839mm KFt1.3对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取由弯曲疲劳强度计算的模数1.839mm,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm,但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=69,算出小齿轮齿数z1?d1/m?69/2?34.5
取z1?35,则大齿轮齿数z2?iz1?35?2.975?104,取z2?104;z1与z2于是由:互为质数。这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 4几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径
d1?z1m?35?2mm?70mm d2?z2m?104?2mm?208mm
(2)计算中心距
a=(d1?d2)/2=(70+208)/2mm=139mm。
(3)计算齿轮宽度
b??dd1?1?70mm?70mm。
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