齒輪齒條傳動設(shè)計(jì)計(jì)算

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1、1. 選定齒輪類型、精度等級、材料級齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪齒條傳動。2）速度不高，故選用7 級精度（ GB10095-88）。3）材料選擇。由表10-1 選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，齒條材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS。4）選小齒輪齒數(shù)1 =24，大齒輪齒數(shù)2 =。2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即2d1t 2.323K t T1u 1 Z EduH(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)t =1.3。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。（預(yù)設(shè)齒輪模數(shù)m=2mm,直徑 d=65mm）T195.5105 P195.51050.24242.90

2、8 105 N mmn17.963) 由表 10-7 選齒寬系數(shù)d =0.5。14）由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)E189.8MPa 2 。5）由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1 600MPa ;齒條的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 2 500MPa 。6）由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1 60n1 jL h 607.9612 0.08 20046.113 10 47)由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)HN 11.7 。8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 10-12）得H 1KHN1Hlim 11.7600M P

3、 a 1020M P aS(2) 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑dt 1 ,代入H1 。d1t2.323 K t T122.323 1.3 2.908 1052u 1Z E1 189.8duH0.5102068.89mm2）計(jì)算圓周速度 v。vd1t n168.897.96601000600.026m / s10003)計(jì)算齒寬 b。bdd1t0.568.8934.445mm4)計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù)m td1t68.892.87z124齒高h(yuǎn)2.25mt2.252.276.46b34.445h 6.465）計(jì)算載荷系數(shù)。5.33根據(jù) ,7 級精度，由圖 10-8查得動載荷系數(shù) K V 1;直

4、齒輪， KHKF1 ;由表 10-2查得使用系數(shù) K1.5 ;由表 10-4用插值法查得 7 級精度、小齒輪為懸臂布置時(shí)K H1.250 。由 b5.33，KH1.250 查圖 10-13 得 K F1.185；故載荷系數(shù)hKK AKV KH KH1.5 111.2501.8756）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1 d1t 3K1.87568.89 377.48mmK t1.37)計(jì)算模數(shù) m。d177.84m3.24z1243. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（ 10-5）得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為m2KT1YFaYSa3d z12F（ 1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）由圖

5、 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 1550MP a ;齒條的彎曲強(qiáng)度極限 FE 2 380MPa ；2）由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) K FN 11.1， K FN 21.2 ;3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式（ 10-12）得F1K FN1FE 11.1500392.86MP aS1.4KFN2FE 21.2380F2S1.4325.71MPa4)計(jì)算載荷系數(shù) K 。KK AKVK FK F1.511 1.185 1.785)查取齒形系數(shù)。由表 10-5 查得 YF a12.65, YFa2 2.06 。6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-

6、5 查得 YSa11.58 , YSa21.97 。7）計(jì)算齒輪齒條的 YFa YSa并加以比較。FYFa1YSa12.65 1.580.011392.86F 1YFa 2 YSa22.061.970.01 2325.71F 2齒條的數(shù)值大。（ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算m2KT1YFa YSa32 1.782.9081053.35 mm30.52420.012d z12F由于齒輪模數(shù) m 的大小主要決定彎曲強(qiáng)度，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于齒輪直徑?？捎蓮澢鷱?qiáng)度算得的模數(shù)3.55 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=4mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d177.84mm ,算出齒輪齒數(shù)d177.84z120m4以上計(jì)算過程驗(yàn)證了模數(shù)m=2,直徑 d=65 的齒輪是符合強(qiáng)度要求的