齿轮的设计计算过程.docx

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1、1选定类型，精度等级，材料及齿数(1)直齿圆柱硬齿面齿轮传动(2)精度等级初定为8级(3)选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，(217-255)HBS大齿轮选用45号钢，正火处理，(162-217)HBS(4)选小齿轮齿数为Z1=24,Z2=3.2x24=76.8Z2=77取2.按齿面接触强度设计计算(1)初选载荷系数Kt电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K的推荐范围为(1.2-2.5),初选t载荷系数K:1.3,C(2)小齿轮转矩TT=9550P=95500003/970=29540(Nmm)选取齿宽系数(I)=1.a取弹性影响系数Z=189.8MPa：E按齿面硬度查得

2、小齿轮的接触疲劳强度极限为=580MPQo大齿轮的接触Iim1疲劳强度极限为O=520MPQIim2计算应力循环次数N=60nj1=60X970X1X(16X300X15)=4.470X1091 1hN4.47O1Oo1_nN=1.397X1092 3.2取接触疲劳寿命系数K=0.88,K=0.89.HNHN2计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数SnrKO1J=-3_Iiui1=0.9X570MPa=510.4MPH1S。1=KH0.95530MPa=462.8MPH2S，按齿面接触强度设计计算试算小齿轮分度圆直径KTu+1K-11.82.9541044.2189.8筲出J)2.32

3、If()2=56.248加订昇国3.2462.8轮圆周转速V并选择齿轮精度v=“怡=兀56.248970=2.48ms-601000601000计算齿轮宽度bZ?=Xd=156.248=56.248机团计算齿轮宽度b与齿高h之比模数m=44.72g=2.0331T22齿高h=2.25m=2.25x2.033=4.574mm1b-=10.67h计算载荷系数根据v=227ms08级精度得，动载系数K=1.08VK=K=1；K=1.75AK=1.342,K=1.26邵呻故载荷系数K=KKKK=1.751.151.3421.26=3.403AVHct邠计算模数m按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径=4

4、4.72=79.616%V1.2m=2=7966.=2.513加Z243、按齿根弯曲强度设计确定各计算值=380MP4520MPa,FEFE2弯曲疲劳寿命系数K=0.85,K=0.88FN1FN2计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(IO-12)得小齿轮的弯曲疲劳安全系数为334.29MPa大齿轮的弯曲疲劳系数为257.86Mpa4)计算在载荷系数K=KaKvKK=1.75X1.15X1X1.26=2.536FaFB5)查取齿形系数Y=2.65Y=2.28Fa1FaZ6)查取应力校正系数由表(10-5)查得Ysa=1.58Ysa=1.83I2(2)设计计算带入公式求得，m1.

5、61mm对比计算结果，由齿面的接触的接触疲劳强度计算的模数mA齿根强度计算的模数,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，仅于齿轮直径有关，可去弯曲疲劳强度模数2.513,就近圆整为标准值m=3mm,接触疲劳强度算得分度圆直径为79.616mm,算出小齿轮齿数Z=dm=79.616/3=26.5427IIBZ=3.2X27=84.985,取Z=85224几何尺寸计算(1)分度圆直径d=zm11=27X3=8Immd=Zm=85X3=255mm22(2)齿轮宽度b=1X81=81mm取B=81mmB1=86mm2齿轮的加工制造.齿轮的制造主要内

6、容包括确定齿轮毛皮制造方法、选择齿轮的定位基准。选择吃配和吃面的加工方案、确定齿轮加工工艺过程。1、确定齿轮毛坯制造方法齿轮的毛坯形式有棒料。锻件、铸件三种选择。锻件用于强度高、耐磨性好、耐冲击的齿轮。锻件锻后腰进行正火处理，消除锻造应力、改善晶粒组织和切削性能。2、选择齿轮加工的定位基准。(1)定位要求、齿轮加工时的定位基准应可能的与装配基准、测量基准相一致，以避免基准不重合产生的误差，符合基准重合原则在齿轮加工的整个过程中应尽可能的采用相同的定位基准C详细的加工过程的各个基准序号加工工序定位基准设备i粗车精车A面车床2粗车精车40孔圆C外圆面车床3以心轴定位粗车外圆A面40孔车床4面C不卸

7、下心轴精车外圆面CA面A面40孔车床5滚齿（下文详细设计）A面40孔滚齿机6拉键槽圆C外圆面拉床7检验(2)滚齿机方案的选择普通中小型滚齿机的性能特点：使用广泛，产品型号多。只具备一般性能，如一次方框工作循环，可顺切、逆切滚齿，滚刀自动窜刀，有车削速度和进给量的变换机构，能做快速机动调整。多数为工作台径向移动的立式布局，少数有卧式布局。主要供各类机械加工和修理厂单件小批量生产使用。加工精度一般为6-7级Q本工件可以采用滚齿加工方法加工齿轮齿面。滚齿机的型号：Y3150E(机械加工工艺师手册表14-3P324)最大加工直径X最大模数滚刀工作台最小中心距加工范围工作台尺寸级数范围表面粗糙度500x

8、830齿宽250螺旋角55最少加工齿数6510mm940-2503.25-6-7等级重量4.5t外形尺寸2439x1272x1770渐开线齿轮滚刀的选择：选择滚刀型号m3AGB6083-85D_80mm,1=80mm,Z=14滚齿机的主运动传动链:115主电动机(PMkW,n=1430rmin)胶带传动一I轴一1!柱齿16521313527轮捌I1一三联滑移齿轮组UgV(-.、-)一川一切削速度挂轮42393543A28282820fti-IV雕齿轮副VVIVn网柱齿轮制武B28282880一滚刀主轴Vi换置计算：两端件：电动机滚刀主轴计算位移n电（rmin）n刀（rmin）运动平衡式1430

9、11521uXaxT552-3B282828?0CCCCCC2828280刀u2-3轴-UI间的可变传动比；共三种：u=2743;31/39;35/35;A/B变速挂轮；三种AB=2244;33/33;44/22根据滚刀的转速，计算uv,并决定u2.3的啮合位置和A/B查表3715机械加工工艺师手册：fa=1.0mmr查表3718精切齿轮的切削速度单边余量0.2,进给量1.0.,则查得切削速度为21mmin.n刀=1000X21/de=83.60rmin3A当2-3=27/43时，应取B为33/33.取挂轮的百为3313%Jd滚齿机的展成运动传动链传动路线：Ix80X28X28X28X42XXeacX1=A20宏2FH加合1丁万77TFF,一8028282812滚刀主轴VIII-VU-赤VIVRr-鼎ZU/0ZjOOODe36ac合成机构叱11X一挂轮组:-X-喘一XI一分齿挂轮组-rx-r-f36b（1XB涡轮副、-T件主轴XM换置计算两端件滚刀主轴（滚刀转动）工作台（工件转动）计算位移A滚刀1（r）工件K/Z（转）Ix80X28X28X28X42XUXeQCX1=A202源式%56合1fbd72Z嬴运冢动赢置云：一U=QC=/24kXbdez