齒輪齒條設(shè)計

第四章 齒輪設(shè)計4.1齒輪參數(shù)的選擇8齒輪模數(shù)值取值為m=10，主動齒輪齒數(shù)為z=6，壓力角取=20，齒輪螺旋角為=，齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達到的值來確定。齒輪的轉(zhuǎn)速為n=10r/min，齒輪傳動力矩221，轉(zhuǎn)向器每天工作小時，使用期限不低于年主動小齒輪選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，而齒條常采用45號鋼或41Cr4制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在56HRC以上。為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。4.2齒輪幾何尺寸確定2 齒頂高 ha =,ha=17齒根高 hf ,hf=5.5齒高 h = ha+ hf =17+5.5=22.5分度圓直徑 d =mz/cos= d=61.348齒頂圓直徑 da =d+2ha =61.348+217=95.348齒根圓直徑 df =d-2hf =61.348-211基圓直徑 db=57.648法向齒厚為4=18.372端面齒厚為4=21.1分度圓直徑與齒條運動速度的關(guān)系 d=60000v/n10.001m/s齒距 p=m=3.1410=31.4齒輪中心到齒條基準(zhǔn)線距離 H=d/2+xm=37.674（）4.3齒根彎曲疲勞強度計算114.3.1齒輪精度等級、材料及參數(shù)的選擇（1） 由于轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)速低，是一般的機械，故選擇8級精度。（2） 齒輪模數(shù)值取值為m=10，主動齒輪齒數(shù)為z=6，壓力角取=20.（3） 主動小齒輪選用20MnCr5或15CrNi6材料制造并經(jīng)滲碳淬火，硬度在56-62HRC之間，取值60HRC.（4） 齒輪螺旋角初選為= ，變位系數(shù)x=0.74.3.2齒輪的齒根彎曲強度設(shè)計。 （1）試取K=（2）斜齒輪的轉(zhuǎn)矩 T=221Nm （3）取齒寬系數(shù) （4）齒輪齒數(shù) （5）復(fù)合齒形系數(shù) =（6）許用彎曲應(yīng)力 =0.7=0.7920=644N/ 為齒輪材料的彎曲疲勞強度的基本值。9.9試取=10mm(7) 圓周速度 d=61.348mm b= d=0.861.348=49.0784 取b=49mm v=0.032m/s(8)計算載荷系數(shù)1） 查表得 使用系數(shù)=12） 根據(jù)v=0.032m/s ,和8級精度，查表得3） 查表得齒向載荷分布系數(shù)4） 查表得齒間載荷分布系數(shù)5） 修正值計算模數(shù)9.215故前取10mm不變4.3.3齒面接觸疲勞強度校核校核公式為 （） 許用接觸應(yīng)力 查表得由圖得安全系數(shù)（） 查表得彈性系數(shù)（） 查表得區(qū)域系數(shù)（） 重合度系數(shù)（） 螺旋角系數(shù)Map1650MPa由以上計算可知齒輪滿足齒面接觸疲勞強度，即以上設(shè)計滿足設(shè)計要求。第五章 齒條的設(shè)計5.1齒條的設(shè)計6根據(jù)齒輪齒條的嚙合特點:(1) 齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與其節(jié)圓相重合,而齒條的中線只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝時才與其節(jié)圓相重合.(2) 齒輪與齒條的嚙合角永遠(yuǎn)等于壓力角.因此,齒條模數(shù)m=10,壓力角齒條斷面形狀選取圓形選取齒數(shù)z28，螺旋角端面模數(shù) 10.1012端面壓力角法面齒距 31.4端面齒距 =31.716齒頂高系數(shù)法面頂隙系數(shù)齒頂高 17.85齒根高5.5齒高 h = ha+ hf =23.35法面齒厚18.372端面齒厚21.1第六章齒輪軸的設(shè)計4由于齒輪的基圓直徑57.65，數(shù)值較小，若齒輪與軸之間采用鍵連接必將對軸和齒輪的強度大大降低，因此，將其設(shè)計為齒輪軸由于主動小齒輪選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，因此軸的材料也選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火查表得：20MnCr5材料的硬度為，抗拉強度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，轉(zhuǎn)速n=10r/min根據(jù)公式5 忽略磨損，根據(jù)能量守衡，作用在齒輪齒條上的阻力矩為，作用在齒輪上的軸向力為，作用在齒輪上的切向力為彎曲疲勞強度校核/3.14MPa<剪切疲勞強度校核=F/=/3.14a抗拉強度校核滿載時的阻力矩為齒輪軸的最小直徑為d=mm，在此截面上的軸向抗拉強度為=1/3.1414=MPa<1100Mpa本設(shè)計選擇齒輪軸直徑 D=20