机床齿轮设计与计算.doc

10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。 [解] (1) 选择齿轮类型、精度等级、材料 ①选用直齿圆柱齿轮传动。 ②铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。 ③材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计 1）确定公式中的各计算值 ①试选载荷系数1.6 ②由图10-30选取区域系数ZH=2.75 ③由图10-26查得εα1=0.765 εα2=0.815 εα=εα1+εα2=1.58 ④由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数 ⑤许用接触应力[σH]=577.25MPa ⑥计算小齿轮传递的力矩 ⑦小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取 ⑧由表10-6查得材料的弹性影响系数 ⑨由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 ⑩ 齿数比 计算应力循环次数 2）计算 ①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 ≥=49.48mm ②计算圆周速度 ③计算齿宽 ④计算齿宽与齿高之比 计算纵向重合度εβ εβ=0.318Φdz1tanβ=0.318×1×26×tan20○=3.009 ⑤计算载荷系数K 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数 由表10-4查得KHβ的值与 直齿轮的相同， 由表10-13查得 由表10-3查得 故载荷系数 ⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 mm ⑦计算模数 3)按齿根弯曲强度设计 取 ①计算载荷系数 ②根据纵向重合度εβ=3.099 , 从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.835 ③计算当量齿数 ZV1= ZV2= ④查取齿形系数 由表10-5查得YFa1=2.6 YFa2=2.30 ⑤查取应力校正系数. 由表10-5查得Ysa1=1.59 Ysa2=1.71 ⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。 ⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命。 ⑧计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ⑨计算载荷系数 ⑩根据大、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大. 设计计算 mn≥ 对比计算结果,有齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=2.4mm,已可以满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需要接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=55.01mm来计算应有的齿数.于是由 Z1= 取Z1=21,则Z2=uZ1=43 几何尺寸的计算 ①计算中心距 a=mm 将中心距圆整为82mm. ②按圆整后的中心距修正螺旋角 β=arccos=arccos 因为β值改变的不多,故参数εα、Κβ、ΖΗ等不必修正. ③计算大、小齿轮的分度圆直径 ④计算齿轮宽度 b= B1=55mm, B2=60mm 10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。 [解] (1) 选择齿轮类型、精度等级、材料 ①选用直齿圆柱齿轮传动。 ②铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。 ③材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计 1）确定公式中的各计算值 ①试选载荷系数1.6 ②由图10-30选取区域系数ZH=2.75 ③由图10-26查得εα1=0.765 εα2=0.815 εα=εα1+εα2=1.58 ④由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数 ⑤许用接触应力[σH]=577.25MPa ⑥计算小齿轮传递的力矩 ⑦小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取 ⑧由表10-6查得材料的弹性影响系数 ⑨由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 ⑩ 齿数比 计算应力循环次数 2）计算 ①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 ≥=49.48mm ②计算圆周速度 ③计算齿宽 ④计算齿宽与齿高之比 计算纵向重合度εβ εβ=0.318Φdz1tanβ=0.318×1×26×tan20○=3.