例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。
已知输入功率P=10kw,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
[解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
(1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。
(2)齿轮精度和材料与例题10-1同。
(3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8,取z2=77。
2.按齿面接触疲劳强度设计
(1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即
1)
=1.3
计算小齿轮传递的转矩。
9.948
选取齿宽系数=0.3。
查得区域系数
查得材料的弹性影响系数。
[]
由图
由式(
,
由图10-23查取接触疲劳寿命系数
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得
取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即
2)试算小齿轮分度圆直径
(2)
1
3.630m/s
②当量齿轮的齿宽系数
0.342.832mm
2)
①由表查得使用系数
②根据级精度(降低了一级精度)
④由表
由此,得到实际载荷系数
3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为
及相应的齿轮模数
3.按齿根弯曲疲劳强度设计
(1)由式(10-27)试算模数,即
1)确定公式中的各参数值。
①试选
②计算
由分锥角
由图
由图
由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为
由图取弯曲疲劳寿命系数
,由式(10-14)得
因为大齿轮的大于小齿轮,所以取
2)试算模数。
=1.840mm
(2)调整齿轮模数
1)计算实际载荷系数前的数据准备。
①圆周速度v。
③齿宽b。
2)
①根据查得动载系数
③由表,于是。
则载荷系数为
2)由式(10-13),可得按实际载荷系数算得的齿轮模数为
径
取互质,取。
4.
(1)计算分度圆直径
(2)计算分锥角
(3)计算齿轮宽度
取。
5.结构设计及绘制齿轮零件图(从略)
6.主要设计结论
齿轮,压力角分锥角
、,齿宽。
小齿轮选用40Cr(调质),大齿轮选用45钢(调质)。
齿轮按7级精度设计。