斜齿轮传动例题

例题设计双级斜齿圆柱齿轮减速器。已知高速级小齿轮传递的功率为15kw，转速n1=1460r/min

，传动比i=3.5，载荷平稳，单向运转，每天工作8h，使用10年。1.选小齿轮材料为40Cr调质，大齿轮材料为45钢调质，由表6.1(P107)得解:一、选择齿轮材料、精度及许用应力续表6.1常用齿轮材料及其热处理材料牌号热处理方法强度极限屈服极限硬度HBSσB

/

MPa

σS

/

MPa

齿芯部齿面ZG340~640700380241~26945650360217~25530CrMnSi1100900310~36035SiMn750450217~26938SiMnMo700550217~26940Cr700500241~28620Cr65040030020CrMnTi110085030012Cr2Ni4110085032035CrAlA950750255~321>85HV渗碳后淬火调质20Cr2Ni41200110035038CrMnAlA1000850255~321>85HV夹布胶木10025~35调质后氮化(氮化层δ>0.3~0.5)小齿轮齿面硬度HBS1=260大齿轮齿面硬度HBS2=220例题设计双级斜齿圆柱齿轮减速器。已知高速级小齿轮传递的功率为15kw，转速n1=1460r/min，传动比i=3.5，载荷平稳，单向运转，每天工作8h，使用10年。1.选小齿轮材料为40Cr调质，大齿轮材料为45钢调质，由表6-7(P105)得解:一、选择齿轮材料、精度及许用应力小齿轮齿面硬度HBS1=260，大齿轮齿面硬度HBS2=220。2.取8级精度。4.初选β=13°。3.取小齿轮z1=23

，z2=iz1=3.5×23=80.5，取z2=81

。5.由图6-31b(P106)得：由图6.32b(P106)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由图6.6(P108)得：由图6.7(P109)得：6.N1

=60n1jLh=60×1460×1×10×8×300=2.1×109N2=N1/i=2.1×109/3.5=6×108

由图6.6(P108)得：KHN1=1,KHN2=1.03

由图6.7(P109)得：KFN1=KFN2=1；7.取SH=1

，SF=1.4,YST=2,则：二、按齿面接触疲劳强度设计计算1.试选Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)表6.5圆柱齿轮的齿宽系数表fd

=b/d1

装置状况两支撑相对小齿轮对称布置两支撑相对小齿轮非作对称布置悬臂布置fd0.9~1.4(1.2~1.9)0.7~1.5(1.1~1.65)0.4~0.6取φd=1.1(不对称布置)二、按齿面接触疲劳强度设计计算6.许用接触应力1.试选Kt=1.5

2.3.由表6.5(P121)取φd=1.1(不对称布置)4.取Zε=0.85.

取表6.3材料系数ZE(MＰa)1/21.18×10417.3×10420.2×10420.6×1040.785×104弹性模量E/MPa齿轮材料配对齿轮材料灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢夹布塑料锻钢162.0181.4188.9189.856.4

铸钢161.4180.5188.0—

—

球墨铸铁156.6173.9—

—

—

灰铸铁143.7—

—

—

—

注：表中所列夹布塑料的泊松比μ为0.5，其余材料的μ均为0.37.由表6.3(P117)得：ZE=189.8

8.由图6.19(P126)得：ZH=2.442.52.42.32.22.12.01.9051015202530354045β˚

ZE9.计算10.求K1)由表6.2(P112)得：发电机、均匀传送的带式输送机或板式输送机、螺旋输送机、轻型升降机、包装机、通风机、均匀密度材料搅拌机。不均匀传送的带式输送机或板式输送机、机床的主传动机构、重型升降机、工业与矿用风机、重型离心机、变密度材料搅拌机。橡胶挤压机、橡胶和塑料作间断的搅拌机、轻型球磨机、木工机械、钢坯初轧机、提升装置、单缸活塞泵等。挖掘机、重型球磨机、橡胶揉合机、破碎机、重型给水机、旋转式钻探装置、压砖机、带材冷轧机、压坯机等。载荷状态发电机、均匀运转的蒸汽机、燃气轮机蒸汽机、燃气轮机多缸内燃机单缸内燃机1.01.11.251.501.251.351.51.751.501.601.752.001.751.852.002.25

或更大工作机器均匀平稳轻微冲击中等冲击严重冲击原动机注：表中所列值仅适用于减速传动，若为增速传动，应乘以1.1倍当外部的机械与齿轮装置间通过挠性件相连接时，KA可适当减小。表6.2使用系数KA取KA=1.0潘存云教授研制十分精密的齿轮装置108769动载系数Kv

1.81.61.41.21.001020304050m/sKv

图6.10动载载荷系数KV图中6、7、8、9、10代表齿轮制造精度由图6.10(P114)得：Kv=1.15

3)取Kα=1.210.求K1)由表6.2(P112)得：2）KA=1.012341.000.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0Kβ

1.051.101.151.201.251.301.35a)两齿轮都是软齿面或其中之一是软齿面b/d14)由图6.13a(P115)得：Kβ=1.15)K=KAKv

KαKβ=1×1.15×1.2×1.1=1.51811.修正三、几何尺寸计算1.取2.取3.修正4.5.取b2=70mm,b1=75mm

四、按齿根弯曲疲劳强度校核1.2.由表6.4(P120)得：表6.4

齿形系数YFa以及应力校正系数YSa注：(1)基准齿形的参数为α=20˚、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.38m(m-模数)(2)对内齿轮：当α=20˚、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.15m

时，

齿形系数：YFa

=2.053;

应力校正系数：YSa

=2.65。z(zv)

17181920212223242526272829YFa

2.972.912.852.82.762.722.692.652.622.602.572.552.53YSa

1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62YFa

2.522.452.402.352.322.282.242.222.22.182.142.122.0YSa

1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97z(zv)