斜齿轮传动设计示例.docVIP

例５—2 设计一用于带式输送机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。已知减速器输入功率＝30kW，小齿轮转速＝960 r／min，齿数比＝4.2，已知带式输送机单向运转，原动机为电动机，减速器使用期限为15年（每年工作300天，两班制工作）。 解 设计计算步骤列于表如下 计算项目 设计计算与说明 计算结果 1．选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 1）选择精度等级 选用7级精度 7级精度 2）选取齿轮材料、热处理方法及齿面硬度 因传递功率较大，选用硬齿面齿轮传动。 参考表5—6， 小齿轮：40Cr（表面淬火），硬度为48～55HRC 大齿轮：40Cr（表面淬火），硬度为48～55HRC 小齿轮： 40Cr，48～55HRC 大齿轮： 40Cr，48～55HRC 3）选齿数、 为增加传动的平稳性，选=25，==4.2×25=105 因选用闭式硬齿面传动，故按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核其齿面接触疲劳强度。 =25 =105 2．按齿根弯曲疲劳强度设计 按式（5—52），设计公式为 ≥ 1）初选载荷系数 试选载荷系数＝1.3 ＝1.3 2）初选螺旋角 初选螺旋角＝12° ＝12° 3）小齿轮传递转矩 小齿轮名义转矩 N·mm N·mm 4）选取齿宽系数 由表5—14，选齿宽系数＝0.8 ＝0.8 5）端面重合度 =1.684 =1.684 6）轴面重合度 =1.352 =1.352 7）重合度系数 8）螺旋角系数 由图5—41 ，= 0.9 = 0.9 9）当量齿数、 10）齿形系数、 由表5—13 =2.58 、=2.17 =2.58 =2.17 11）应力修正系数、 由表5—13 =1.598、=1.8 =1.598 =1.8 12）弯曲疲劳强度极限、 由图5—25查得 ＝340MPa ，＝340MPa ＝340MPa ＝340MPa 13）接触应力循环次数、 由式（5—28） 14）弯曲疲劳强度寿命系数、 由图5—27查得 = 1、= 1 = 1 = 1 15）弯曲疲劳强度安全系数 取弯曲强度最小安全系数 ＝1.4 ＝1.4 16）计算许用弯曲应力 由式（5—29） MPa MPa MPa MPa 17）计算与 小齿轮数值大 18）计算模数 ≥ =1.99 mm ≥1.99 mm 19）计算圆周速度 m/s m/s 20）确定载荷系数 由表5—10查取使用系数＝1 根据／100＝2.56×25／100 = 0.64 m /s,由图5—28，动载系数＝1.034 根据=1.684+1.352=3.036，由图5——29，齿间载荷分配系数＝1.36 由表5—11，齿向载荷分配系数＝1.22 故载荷系数 = 1×1.034×1.36×1.22 = 1.72 = 1.72 21）修正法面模数 mm 圆整为标准值，取 mm mm 3．确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 1）中心距 mm 圆整为 mm mm 2）确定螺旋角 3）分度圆直径、 ＝ ＝2.5×25/＝63.462mm ＝ ＝2.5×105/＝266.538mm ＝63.462mm ＝266.538 mm 4）计算齿宽、 mm 取= 58mm、= 52mm = 58mm = 52mm 4．校核齿面接触疲劳强度 按式（5—49），校核公式为 ≤[] 1）弹性系数 由表5—12，查取弹性系数＝189.8 ＝189.8 2）节点区域系数 由图5—40，节点区域系数＝2.47 ＝2.47 3）重合度系数 4）螺旋角系数 = 0.99 0.99 5）接触疲劳强度极限、 由图5—24查得 ＝1150MPa ，＝1150MPa ＝1150MPa ＝1150MPa 6）接触疲劳强度寿命系数、 由图5—26查取接触疲劳强度寿命系数 ＝1 、＝1 ＝1 ＝1 7）接触疲劳强度安全系数 取失效概率为1％，接触强度最小安全系数 ＝1 ＝1 8）计算许用接触应力 由式（5—29） MPa MPa =1150 MPa MPa 9）校核齿面接触疲劳强度 = 880.4 MPa≤[] ≤[] 满足齿面接触疲劳强度 5．结构设计 （略） 108