设计题目:齿轮
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计算内容 | 计算说明 | 结果 |
1.计算齿轮传动比i2 | 根据ω=2πn,v=ωr ,求得 n=ω/2π=1.96*60=117.6r/min 由此算出i2=1500/(2.5*117.6)=5.1 | 传动比i2=5.1 |
2选择齿轮材料,并确定许用应力 | 大丶小齿轮都采用CrMnTi,渗碳淬火,齿面硬度HRC60.根据参考文献[1]图10-38和图10-39查出齿轮的疲劳极限强度,确定许用应力。 σHlim 1=σHlim 2=1500MPa σFlim 1=σFlim=460MPa [σH]=0.9σHlim 1=0.9*1500=1350MPa [σF]=1.4σFlim 1=1.4*460=4MPa | 材料:大丶小齿轮都采用CrMnTi,渗碳淬火 许用应力。 σHlim1=σHlim2=1500MPa σFlim1=σFlim=460MPa [σH]=1350MPa [σF]=4MPa
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3.选取设计参数 | 取最小齿轮齿数Z1=17,则 Z2=i2Z1=5.1*17=86.7,取大齿轮齿数Z2=87 | Z1=17 Z2=87 |
4计算齿数比 | U=Z2/Z1=5.1 | U=5.1 |
5计算相对误差是否合理 | 由于传动比误差为|(u-i)/i|*100%=0.39%<3%~5%,所以齿轮数选择合理 | 合理 |
6选齿宽系数Φd | 参考表10—11选齿宽系数Φd =0.5 (齿轮相对于轴承为对称布置) | Φd =0.5 |
7计算系数 Am、Ad | 初选螺旋角β=10°, 根据表10—8,系数Am=12.4,Ad=756 | Am=12.4 Ad=756 |
8计算小齿轮的功率P1和小齿轮的转速n1 | 取传动带的效率 η=0.95,P1=Pc*0.95=28.8*0.95=27.36w n1=V/i=1500/2.5=600(r/min) | P1=27.36w n1=600(r/min) |
9计算小齿轮的转矩T1 | T1=9550*(P1/n1) =9550*(27.36/600)=435.48(N·m) | T1=435.48(N·m) |
10计算当量齿数 | 按式(10-32)计算齿轮当量齿数 ZV1=Z1/cos3β=17/cos310°=17.8 ZV2=Z2/cos3β=87/cos310°=91.1 | ZV1=17.8 ZV2=91.1 |
11计算模数mn | 根据表10—10查出复合齿形系数 YSF1=4.49,YSF2=3.85 取载荷系数K=1.2 mn≥AmFS1/Φd Z12[σF] =12.4*=3.6 按表10—1取标准值mn=4mm | Mn=4mm |
11计算中心距a | a=[mn(z1+z2)]/2cosβ =[4*(17+87)]/2*cos10°=211.2mm 取a=212mm | a=212mm |
12计算螺旋角β | β=arccos[mn(z1+z2)]/2a =[4*(17+87)]/2*212=11.15°,β在8°~15°的范围内,故所选的计算系数Am和Ad合理 | β=11.15° |
13计算主要几何尺寸 | d1=(mn*z1)/cosβ=(4*17)/cos11.15°=69.3mm d2=(mn*z2)/cosβ=(4*87)/cos11.15°=354.7mm 齿宽为b=Φdd1=0.5*69.3=34.65mm 圆整后取b2=36mm,b1=42mm | d1=69.3mm d2=354.7mm b2=36mm b1=42mm |
14校核齿面接触强度 | d1≥Ad/(Φdu[σH]2) =756/(0.5*5.12*13502)=66.66mm 它小于设计结果d1=69.3mm,故接触强度足够。 | 强度符合 |
15选择齿轮传动精度 | 齿轮圆周速度 v=(πd1n1)/6*104==2.17(m/s) 对照表10-12,选择齿轮传动为7级精度合适。 | 选择7级精度 |
16绘制工作图 | 小齿轮的齿顶圆为 dd1=mn(z1/cosβ+2ha*n) =[4*(17/cos11.15°)+2*1]=77.3mm 大齿轮的齿顶圆为 dd2=mn(z2/cosβ+2ha*n) =[4*(87/cos11.15°)+2*1]=362.695mm | dd1=77.3mm dd2=362.695mm |
17齿轮传动的润滑方式 | 因为V=2.17m/s,采用油浴。大齿轮浸入油中的深度约为1个齿高,但不小于10mm。 | 采用油浴 |