齿轮齿条传动设计计算

1、1. 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。2）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，齿条材料为45 钢（调质）硬度为240HBS。4）选小齿轮齿数Z1 =24,大齿轮齿数Z2 = a,> 2.323竿?心（咅 相 u 2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行计算，即d1t（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数Kt =1.3。2） 计算小齿轮传递的转矩。（预设齿轮模数 m=8mm,直径d=160mm）95.5 X10由表10-7选齿宽系数帕=0.5。1 由表1

2、0-6查得材料的弹性影响系数Ze = 189.8MPa2。 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限0Hiim1 = 600MPa;齿条的接触 疲劳强度极限0Hiim2 = 550MPa。 由式10-13计算应力循环次数。N1 = 60n 1jLh = 60 X7.96 X1 X（2 X0.08 X200 X4） = 6.113 X104 由图10-19取接触疲劳寿命系数Khn1 = 1.7。 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%,安全系数S=1，由式（10-12）得KhN1 OHlim1oh1 = 1.7 X600MPa = 1020MPa计算1）试算小齿轮分度圆直径dt1,

3、代入中1R95.5 X105 X 0.24245T1 =- = 2.908 X105N?mmn7.96dit > 2.320.5?U+2（£）2 = 2.32严粵08 X1°5 ?亠（牆）2u ch0.51020=68.89mm2）计算圆周速度Vond n1v =60 X1000nX6889 "96 = 0.029m?s60 x 10003）计算齿宽bob =机？dit = 0.5x 68.89 = 34.445mm4）计算齿宽与齿高之比模数齿高d1tmt =tZ124岚89 = 2.87h = 2.25m t = 2.25 X2.87 = 6.46mmb

4、34.445h? =-66" = 5.335）计算载荷系数。根据v= 0.029m/s ,7级精度,由图10-8查得动载荷系数Kv= 1;直齿轮，KHa = KFa = 1；由表10-2查得使用系数Ka =1.5;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时KHb = 1.250 o由 b= 5.33 , Khb = 1.250 查图 10-13 得 Kfb = 1.185 ;故载荷系数K = KAKVKHa 和=1.5 X1 X 1 X 1.250 = 1.8756）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得d1 = d1t VjK = 68.89 X

5、占罕=77.84mm7）计算模数m。d177.84m = z;=K=3.24mm3. 按齿根弯曲强度设计由式（10-5 ）得弯曲强度设计公式为(YFaYsa)(IT)（1）确定公式内各计算数值2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数Kfn1=1.1 , KfN23）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得吓1 KFN1 OFE11.1 X500=S=1.4°F2 KfN2 OFE2 1.2 X380=S=1.44）计算载荷系数K。K= KaKvKfqKfb =1.5 X1 X15）查取齿形系数。由表10-5查得YFa1=2.65,Ya2 = 2.06 o6

6、）查取应力校正系数。由表10-5查得Ysa1 :=1.58,YSa2 = 1.97 07）计算齿轮齿条的YFaYSa并加以比较。EYFa1 YSa1 =2.65 X1.58OF1392.86YFa2 Ysa22.06 X1.97OF2325.71齿条的数值大。（2）设计计算m >展 X1.78 x 2.908 X1051)ofe2 = 380MPa；=392.86MPa=325.71MPa=0.01066=0.01246x 0.01246 = 3.55mm0.5 X241.2；X1.185 = 1.78由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ofe1 = 500MPa;齿条的弯曲强度极限由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。 由弯曲强度算得的模数3.5