机械设计基础齿轮传动设计例题

1 例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW，小齿轮转速n1=350r/min，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10 年，每年工作300 天。 解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8 级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45 钢调质处理，齿面硬度220~250HBS，σ HLim1=595MPa，σ FE1=230MPa；大齿轮选用45 钢正火处理，齿面硬度170~200HBS，σ HLim2=520MPa，σ FE2=200MPa。 3）初选小齿轮齿数z1=24，则z2=iz1=3.57×24=85.68，取 z2=87。故实际传动比i=z2/z1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57 的误差小于3%。 对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 设计公式5-48 213120001EHdHZ Z ZKTuud 1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 112 . 79 5 5 09 5 5 07 3 . 6 7 1350PN mnT  3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φ d=1。 2 4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数ZE=189.8 MPa1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数ZH=2.5，取重合度系数Zε=0.9。 6）计算许用接触应力 NWXHLimHHZ Z ZS  ①应力循环次数 小齿轮N1=60n1jLh=60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N2= N1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及 N1、N2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数ZN1=1，ZN2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数SH=1.1。 ④计算许用接触应力 1111595 1540.91.1NWXHLimHHMPaZ Z ZS 2222520 1427.71.1NWXHLimHHMPaZ Z ZS  取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 221331200012000 1.2 73.6713.62 1189.8 2.5 0.981.5613.62427.7EHdHZ Z ZKTummud 8）计算主要尺寸 ①模数m=d1/z1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值 m=4mm。 ②分度圆直径 d1=mz1=4×24=96mm 3 d2=mz2=...