目录
一
任务书…………………………………………………2
二 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级…………3
三 初步计算传动主要尺寸……………………………4
四 计算传动尺寸………………………………………6
五 大齿轮结构尺寸的确定……………………………7
六
参考文献………………………………………………8
1
一
机械设计作业任务书
题目:齿轮传动
结构简图见下图:
原始数据如下：
机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 Pm（KW） 1 2.2 nm(r/min) 1420 nw(r/min) 120 i1 2.3 轴承座中 心高H（mm） 160 最短工作 年限L 3年3班 工作环境 室外 2
二 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级
带式输送机为一般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用锻造工艺，大小齿轮均选用45号钢，采用软齿面，由参考文献1表8.2查得：小齿轮调质处理，齿面硬度为217~225HBS，平均硬度236HBS；大齿轮正火处理，齿面硬度162~217HBS，平均硬度190HBS。大、小齿轮齿面平均硬度差为46HBS，在30~50HBS范围内。选用8级精度。
三 初步计算传动主要尺寸
因为齿轮采用软齿面开式传动，齿面不会发生疲劳点蚀，因此初步确定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。齿根弯曲疲劳强度设计公式
m?32KT1YFYsY?? 2?dz1[?]F式中YF——齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力?F的影响
Ys——应力修正系数，用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它
应力对齿根应力的影响。
Y?——重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿
啮合区上界点时的齿根应力系数
[?]F——许用齿根弯曲应
1. 小齿轮传递的转矩T1
T1?9.55?106?P1 n1P1???12Pm
式中
?1——带轮的传动效率
?2——对滚动轴承的传递的功率
由参考文献2，取?1?0.96，?2?0.99，代入上式，得
P1???12Pm?0.96?0.99?2.2?2.09KW
所以，
3
T1?9.55?106?P2.091?9.55?106??32328.77N?mm n11420/2.32. 载荷系数Kt的确定
由于v值未知，Kv不能确定，故可初选Kt = 1.1 ~ 1.8 ，这里初选Kt = 1.3
3. 齿宽系数?d的确定
由参考文献1表8.6，选取齿宽系数?d?0.5
4. 齿数的初步确定
初选小齿轮z1=17 设计要求中齿轮传动比i?nm1420??5.14，故 i1nw2.3?120z2?iz1?5.14?17?87.38
圆整后，取z2=88，此时传动比误差
??|i?i05.14?88/17|?100%?||?100%?0.71%?5% i5.144. 齿形系数YF和应力修正系数Ys
由参考文献1图8.19查得
齿形系数YF1?2.95，YF2?2.22
由参考文献1图8.20查得
应力修正系数Ys1?1.52，Ys2?1.78
5. 重合度系数Y?的确定
对于标准外啮合齿轮传动，端面重合度
11???[1.88?3.2(?)] 式中
z1、z2——齿数
z1z2把z1= 17 ，z2 = 88，代入上式得
4
???[1.88?3.2(1111?)]?1.88?3.2?(?)?1.655 z1z21788根据经验公式，确定
Y??0.25?0.75???0.25?0.75?0.703 1.6556. 许用弯曲应力的确定
[?]F?式中
YN?Flim SF?Flim——计入了齿根应力修正系数之后,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力；
当齿轮双侧工作时图中时值乘以0.7
SF——安全系数；与疲劳点蚀相比，断齿的后果更为严重，所以，一般取SF=1.25
由参考文献1图8.28弯曲疲劳极限应力
?Flim1?230MPa，?Flim2?170MPa
由参考文献1表8.7，取安全系数SF?1.25 小齿轮与大齿轮的应力循环次数可按下式计算
N1?60n1aLh
式中 n a
——齿轮转速，r/min；
——齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数；
Lh ——齿轮的工作寿命，h（小时）
代入数值，分别有
N1?60n1aLh?60nwaLh60?1420?1?3?300?3?8??8.001?109 i12.3
N18.001?109N2???1.557?109
i5.14由参考文献1图8.30 得，弯曲强度寿命系数YN1?YN2?1.0 故弯曲应力
[?]F1/MPa?YN1?Flim11.0?230??184 SF1.25YN2?Flim21.0?170??136
SF1.25 5
[?]F2/MPa?
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