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* 机械设计 第三章 齿轮传动设计－例题 例题： 两级圆柱齿轮减速器由电机驱动。输入功率 P＝ 17kW，输入转速 n1＝1000r/min，高速级传动比 i ＝4.6，单向运转、载荷有轻微冲击、预期寿命 10 年、每天工作 8h。试设计高速级齿轮传动。 一、要求分析 属中速、中载的一般齿轮传动 二、设计方案 方案一：斜齿圆柱齿轮、材料 可采用软齿面，也可采用硬齿面 采用斜齿轮，使传动平稳 方案二：斜齿圆柱齿轮、材料 用45钢、软齿面； 用45钢、硬齿面。 第三章 齿轮传动设计－例题 三、设计过程 1）材料及热处理 45 45 大齿轮材料 45 45 小齿轮材料 小齿轮热处理 调质 正火 表面淬火 大齿轮热处理 表3－3，取中间值 小齿轮硬度 230HBS 50HRC 190HBS 50HRC 大齿轮硬度 1170 接触疲劳极限 580 图3－16，软齿面查图b“碳钢” 550 1170 表面淬火 软齿面时小齿轮硬度取大些 表3－3 2）确定许用应力 硬齿面查图c“调质钢” 弯曲疲劳极限 220 340 图3－17 210 340 设计内容 设计依据 方案 一 方案 二 第三章 齿轮传动设计－例题 应力循环次数 14.4×108 3.13×108 每年按300天计算 接触寿命系数 图3－18 1 1 弯曲寿命系数 图3－19 1 1 设计内容 设计依据 方案 一 方案 二 安全系数 表3－4 1 表3－4 1.4 许用接触 疲劳应力 580 1170 550 1170 许用弯曲 疲劳应力 314 486 300 486 查线 2，不允许出现点蚀 方案一查线 1方案二查线 2 第三章 齿轮传动设计－例题 3）确定有关参数 12° 初选螺旋角 选择齿轮精度等级 表3－5 8级 齿宽系数 表3－6 0.9 0.5 齿数 闭式软齿面 z1＝20~40闭式硬齿面 z1＝17~25 26 变位系数 1.898 2.234 1.25 1.25 其中 估计齿轮圆周速度v＜9m/s β 21 z2＝z1i＝ z1×4.6（圆整） 119 97 载荷系数 0 0 表3－1，轻微冲击 斜齿轮 Kv＝1.02~1.2 1.1 1.1 软齿面 1~1.2，硬齿面 1.1~1.35 1.15 1.25 设计内容 设计依据 方案 一 方案 二 斜齿轮 Kα＝1.2~1.4 1.2 1.3 初选范围 10°~15° 第三章 齿轮传动设计－例题 4）设计计算 设计准则 材料系数 2.45 0.8 重合度系数 节点区域系数 189.8 表3－2 斜齿轮 Zε＝0.75~0.88 0.989 因σHP2σHP1，故取σHP=σHP2 550MPa 设计内容 设计依据 方案 一 方案 二 减速传动：u ＝ i 4.6 闭式软齿面：按接触强度设计，按弯曲强度校核 闭式硬齿面：按弯曲强度设计，按接触强度校核 图3－11 螺旋角系数 许用接触应力 齿数比 方案一：按接触强度设计 闭式 软齿面 闭式 硬齿面 第三章 齿轮传动设计－例题 计算模数 71.986mm 222.36mm 中心距 162350N.mm 11o3321 反算螺旋角 小齿轮转矩 分度圆直径 设计内容 设计依据 方案 一 2.71mm 圆整为 3 圆整为 222 第三章 齿轮传动设计－例题 计算齿宽 b2＝72mm 按弯曲强度校核 79.61mm 27.65 当量齿数 精确计算分度圆直径 4.17m/s 与假设相符 364.39mm 注意：应使（d1＋d2）/2＝a b1＝78mm 计算圆周速度 126.54 2.6 齿形系数 2.2 设计内容 设计依据