齿轮的设计计算

1、精选优质文档-倾情为你奉上齿轮的设计计算计算和说明结果1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1）按方案a，选用直齿圆柱齿轮传动。2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）3）材料选择。由机械设计P191表10-1： 小齿轮选用45钢，调质处理，硬度为236HBS 大齿轮选用45钢，正火处理，硬度为190HBS 两者材料的硬度差为46HBS.4） 选小齿轮的齿数为Z1=24，大齿轮的齿数Z2=4.01×24=96.24 取Z2=97 2按照齿面接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由设计计算公式进行试算，即 （1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数=1

2、.3 2)计算小齿轮传递的转矩 3）选择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查 机械设计教材P205表10-7选齿宽系数 1 4）选择弹性影响系数ZE 查机械设计教材P201表10-6选 ZE=189.8 5）确定小齿轮和大齿轮的接触疲劳强度极限 由机械设计教材P209图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 同理可以查机械设计教材P209图10-21c确定大齿轮的接触疲劳强度极限 6）计算应力循环次数 设每年工作300天 7）确定接触疲劳寿命系数 由机械设计教材P207图10-19查得 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为%，安全系数为S=1， （2）计算 1）试算

3、小齿轮分度圆直径d1t，带入中较小的值。 2）计算圆周速度v 3)计算齿宽b 4）计算齿宽与齿高之比b/h模数 齿高 h=2.25mt=2.25x3.700=8.325mm 5）计算载荷系数。根据v=1.504（m/s），7级精度，由机械设计教材P194图10-8查得动载系数Kv=1.06直齿轮 由机械设计教材P193表10-2查得使用系数KA=1由机械设计教材P196表10-4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，由 ，查机械设计教材P198图10-13得;故载荷系数 6）按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 7）计算模数m 3按照齿根弯曲强度设计齿轮主要尺寸弯曲强度的设计公式

4、（1） 确定公式内各计算数值 1）由机械零件设计手册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 2）由机械设计教材P206图10-18取弯曲疲劳寿命系数 3)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4 4)计算载荷系数K 5)查取齿形系数。由机械设计教材P200表10-5查得 6)查取应力校正系数。由机械设计教材P200表10-5查得 7)计算大小齿轮的并加以比较。 大齿轮的数值大。 （2）设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿

5、轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数3.378并就近圆整为标准值m=3 按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=93.396mm，算出小齿轮的齿数 大齿轮的齿数 Z2=4.01x31=124.31 ， 取 Z2=124 。 这样设计出的齿轮既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 （2）计算中心距 （3）计算齿轮宽度 取大齿轮的齿轮宽度B2=93mm 小齿轮的齿轮宽度B1=100mm5齿轮结构设计小齿轮采用齿轮轴结构因为对于大齿轮，大齿轮齿顶圆直径 齿全高 h=2.25m=2.25*3=6.75mm其齿

6、顶圆的直径大于160mm而又小于500m故大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d=50轮毂直径 =1.6d=1.6×50=80轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 912(mm) 取 =10mm 轮缘内径 =-2h-2=378-2×6.75-2× 10=344.5mm取 =345mm 腹板厚度 c=0.3=0.3×93=27.9mm 取c=28mm 腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(80+345)=212.5(mm) 腹板孔直径=0.25（-）=0.25（345-80）=66.25(mm) 取=66(mm)齿轮倒角n

7、=0.5m=0.5×3=1.56齿轮传动的润滑方式 通用的闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮的圆周速度大小而定，齿轮的的圆周速度小于12m/s时，故常采用将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑的方式7绘制齿轮零件图选用直齿圆柱齿轮传动，为7级精度硬度差合适选小齿轮的齿数为Z1=24大齿轮的齿数Z2=97Z1,Z2互为质数载荷系数=1.3小齿轮传递的转矩 选齿宽系数 1 ZE=189.8应力循环次数N1=N2=接触疲劳寿命系数 接触疲劳许用应力 圆周速度V=1.503 m/s计算齿宽b=88.79mm齿宽与齿高之比 载荷系数 分度圆直径计算模数 m=3.89mm弯曲疲劳强度极限：弯曲疲劳寿命系数 弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳许用应力 齿形系数 应力校正系数 小齿轮的齿数 大齿轮的齿数 Z2=124 分度圆直径 中心距 小齿轮的齿轮宽度B1=100mm大齿轮的齿轮宽度B2=93mm 小齿轮采用轮轴结构大齿轮采