3.2.1 高速级齿轮传动设计
(1)选择齿轮类型、材料、精度以及参数
① 选用斜齿圆柱齿轮传动
② 选用齿轮材料:选取大小齿轮材料均为45钢,调质后表面淬火,齿面硬度HRC=40~50,取平均值HRC=45。
③ 选取齿轮为7级精度(GB10095—88)
④ 选取小齿轮齿数Z=18,Z=Z=5.88×18≈106
(2)按齿根弯曲疲劳强度设计
设计公式m≥mm
① 确定计算参数
(a)初选载荷系数K=1.5,初选螺旋角β=13°
(b)转矩T=36.11×10 Nmm
(c)选取齿宽系数=0.8
(d)<2,取Y=0.7,Y=0.86
(e)查取齿形系数和应力校正系数Y=2.57,Y=2.21
Y=1.60,Y=1.78
(f)查取材料弯曲疲劳强度极限:查图得,大小齿轮均为==380 Mpa
(g)计算应力循环次数N
N=60 njL=60×960×10×24×360=4.977×10
N==8.464×10
(h)查得弯曲强度计算寿命:=0.90
(i)计算弯曲疲劳许用应力[]:
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,Y=2.0 []==380*0.88*2/1.4=477.71Mpa
[]===380*0.90*2/1.4=488.57 Mpa
(j)计算大小齿轮的值,并加以比较:
=0.00861, =0.00805
小齿轮比值较大,说明小齿轮弯曲疲劳强度较弱,故以此为计算依据。
② 设计计算
(a)计算法面模数,把各参数代入公式得:
≥≥≈1.4 mm
(b)计算小齿轮分度圆直径
==1.4×18=25.2 mm
(c)计算齿轮圆周速度
=1.27 m/s
(d)计算载荷系数:查得工况系数=1;按=1.27 m/s,7级精度,查图得动载荷系数=1.08;斜齿轮传动取.2;查得齿向载荷分布不均匀系数=1.24,
所以: =1×1.08×1.2×1.24=1.607
(e)按实际载荷系数校正所计得的法面模数
,取标准模数.5
(f)计算中心距 a=mm
取a=160mm
(g)计算β角度
=arccos=14°21′36″
(h)计算分度圆直径 mm,mm
(i)计算齿宽mm,取mm,mm
(3)校核齿面接触疲劳强度
公式≤[MPa