香皂包装机设计说明书 - 图文 联系客服

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桂林电子科技大学课程设计说明书 第 11 页 共 32 页

查表5—3[7]得:t1=2.8mm

孔板上空的位置D0=0.5(D1+d1)=135mm,直径d0=95mm

§ 3.2 齿轮计算

圆柱直齿数:Z1=17, Z2=34[1]

1、选定齿轮类型、精度、材料、齿数

1)按表10-8,选用直齿圆柱齿轮传动,选择7级精度。

2)由表10-1选择小齿轮材料为40 Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45号钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度相差为40HBS。 3)齿:Z1=17,Z2=34(i=2) 2、按齿面接触强度设计

由设计计算公式(10-9a)进行计算。即

d1t?2.323KT1u?1ZE2?() ?du?H(1)确定公式内的各计算数值

试选载荷系数Kt=1.3。 计算小齿轮传递的转矩。

P1=P电??带?轴承=0.21?0.95?0.98=0.2kw

95.5?105P95.5?105?0.21T1== =3979.17N·mm

n1480查表10-7,选取齿宽系数?d=1.

查表10-6,取材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa。

查表10-21d,按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1=600 MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2=550MPa。

由公式10-13计算应力循环次数。

N1=60n1jLh?60?480?1?(2?8?300?15)?2.0736?109

12 N2=N1/2=1.0368×109

查图10-19,取接触疲劳寿命系数KHN1=0.90;KHN2=0.95。 计算接触疲劳许用应力:

取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得:

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??H?1? ??H?2?(2)计算

KHN1?lim1?0.9?600?540MPa SKHN2?lim2?0.95?550?522.5MPa S1)试算小齿轮分度圆直径d1t,代入??H?中较小值。

d1t?2.323KT1?(??1)ZE1.3?3979.17?3?189.823mm= 23.3mm =2.32221?2?522.5?d?(??H?)22)圆周速度v:

v=

3)齿宽b:

?d1tn160?1000???23.3?48060?1000?0.586 m/s

b=?dd1t=1×23.3mm=23.3

4)计算齿宽与齿高之比

b: h模数 mt?d1t23.3??1.37 mm z117齿高 h?2.25mt=2.25×1.37=3.0825mm

b23.3??7.56 h3.08255)计算载荷系数。

根据v=0.586 m/s,7级精度,查图10-8得动载系数Kv=1; 直齿轮,KH??KF??1; 查表10-2得使用系数KA=1.00;

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对于支承非对称布置时,KH?=1.417; 查图10-13得KF?=1.34; 故载荷系数

K=KAKvKH?KH?=1×1×1×1.417=1.417

6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

d1?d1t3K1.417?23.3?3=23.97mm Kt1.37)计算模数m

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m?3、按齿根弯曲强度设计

d123.97??1.41 z117由式(10-5)得弯曲强度的设计公式为

m?32KT1YFaYsa2?dz1??F?

(1)确定公式内的各计算数值

1)查图10-20c得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1=500MPa;大齿轮的弯曲强度极限

?FE2=380MPa;

2)查图10-18,取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85,KFN2=0.88; 3)计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳安全系数S=1.4。由式(10-12)得:

??F?1?KFN1?FE1=0.85?500MPa?303.57MPa

S1.4??F?2?KFN2?FE2S?0.88?380MPa?238.86MPa 1.44)计算载荷系数K

K?KAKvKF?KF??1?1?1?1.34?1.34

5)查取齿形系数。 查表10-5得:

YFA1=2.97; YFA2=2.464(用插值法求得).

6)查取应力校正系数

查表10-5得:

YSa1=1.52 YSa2=1.645(用插值法求得)

7)计算大、小齿轮的

YFaYSa??F?并加以比较。

YFa1YSa1??F?==

2.97?1.52?0.01487

303.57

YFa2YSa2??F?2.464?1.645?0.01697

238.86

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大齿轮的数值大。 (2)设计计算m?32?1.34?3979.17?0.01697=0.856mm 21?17对于计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,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,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算的的模数0.856,并就近圆整为标准值m=1.0,按接触强度算得的分度圆直径

d1=23.97mm,算出小齿轮齿数

z1=

d123.97?=23.97 m1.0取z1= 24 z2=2×24=48。

这样设计出来的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 4、几何尺寸计算

1)计算分度圆直径 d1?z1m=24×1=24mm d2?z2m=48×1=48mm 2)计算中心距 a?d1?d224?48?=36 223)计算齿宽宽度 b??dd1?1?24?24 取B2=24,B1=30。 直齿锥齿轮:

寿命为5年(每年按300天计算)

传动功率:P锥=P3?齿?轴承=0.18×0.98×0.98=0.17 kw 锥齿轮用于转换方向: ??90? ??20? 1、选择齿轮材料和精度等级

(1)查表10-1选择齿轮材料为45号调质钢,大小齿轮都选择硬度为250HBS。等级为8级。

(2)选齿轮齿数:

取Z锥7=Z锥8=17, 传动比:U=2、按齿面接触疲劳强度设计

z8=1,转速:n锥=n5=30 r/min z7??KT1由齿面接触疲劳强度设计公式d1t?2.933?ZE????????1-0.5??2u?B?RR

2 进行计算。