老師不敢當(dāng),簡單說下
首先得知道這個(gè)減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比,然后各級(jí)分配,得到這一級(jí)的傳動(dòng)比,和輸入功率,根據(jù)傳動(dòng)比求得設(shè)計(jì)齒輪的齒數(shù),根據(jù)輸入功率求得扭矩。
然后根據(jù)齒數(shù),模數(shù),求得此齒輪的相關(guān)幾何尺寸。、
最后就是檢驗(yàn)校核了,根據(jù)彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度校核一下,看看合格不。合格了當(dāng)然好,不合格了的話重新分配傳動(dòng)比再計(jì)算,也就是回到了第一步。
計(jì)算過程中有很多的參數(shù),系數(shù),需要查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。
以下是一個(gè)例子
傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
1) 材料及熱處理;
選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。
2) 精度等級(jí)選用7級(jí)精度;
3) 試選小齒輪齒數(shù)z1=20,大齒輪齒數(shù)z2=100的;
4) 選取螺旋角。初選螺旋角β=14°
2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算
按式(10—21)試算,即 dt≥
1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
(1) 試選Kt=1.6 (2) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433
(3) 由表10-7選取尺寬系數(shù)φd=1
(4) 由圖10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,則εα=εα1+εα2=1.62
(5) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa
(6) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa;大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=550MPa;
(7) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 N2=N1/5=6.64×107
(8) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95; KHN2=0.98
(9) 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
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa [σH]2==0.98×550MPa=539MPa
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa
2) 計(jì)算
(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t≥ = =67.85
(2) 計(jì)算圓周速度 v= = =0.68m/s
(3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89
(4) 計(jì)算縱向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
(5) 計(jì)算載荷系數(shù)K
已知載荷平穩(wěn),所以取KA=1
根據(jù)v=0.68m/s,7級(jí)精度,由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.11;由表10—4查的KHβ的計(jì)算公式和直齒輪的相同,
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù)
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05
(6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得
d1= = mm=73.6mm
(7) 計(jì)算模數(shù)mn mn = mm=3.74
3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10—17 mn≥
1) 確定計(jì)算參數(shù)
(1) 計(jì)算載荷系數(shù)
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 (2) 根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) Yβ=0。88
(3) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
(4) 查取齒型系數(shù)
由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172
(5) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798
(6) 計(jì)算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
(7) 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468
大齒輪的數(shù)值大。
2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ =2.4 mn=2.5
4.幾何尺寸計(jì)算
1) 計(jì)算中心距
z1 =32.9,取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圓整后取255mm
2) 按圓整后的中心距修正螺旋角
β=arcos =13 55’50”
3) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
d1 =85.00mm d2 =425mm
4) 計(jì)算齒輪寬度
b=φdd1 b=85mm B1=90mm,B2=85mm
5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。
希望有幫助!