题目
;; ;;当时,轴向力可完全抵消,∴应有:, ;若要求中心距为圆整值:,取,则:的精确值为:题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n1 =730 r/min,n2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。(建议两轮材料都选用硬齿面)解题分析:选材料→确定许用应力→硬齿面,按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度
;
; ;
;
当时,轴向力可完全抵消,∴应有:
, ;
若要求中心距为圆整值:
,取,
则:
的精确值为:
题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n1 =730 r/min,n2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。(建议两轮材料都选用硬齿面)
解题分析:选材料→确定许用应力→硬齿面,按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度
题目解答
答案
:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。
解析
步骤 1:选择材料
根据题目要求,齿轮材料选用硬齿面,以提高齿轮的强度和耐磨性。通常,硬齿面齿轮的材料可以选择20CrMnTi或20CrMnMo等合金钢,经过渗碳淬火处理后,表面硬度可以达到HRC58-62,心部硬度可以达到HRC30-35。
步骤 2:确定许用应力
根据齿轮的载荷情况和工作时间,确定齿轮的许用应力。对于严重冲击载荷,许用应力需要适当降低。根据齿轮的精度等级和工作条件,可以查表得到齿轮的许用弯曲应力和许用接触应力。
步骤 3:确定齿轮的模数
根据齿轮的许用弯曲应力和许用接触应力,以及齿轮的载荷和转速,可以计算出齿轮的模数。模数的选择需要综合考虑齿轮的强度、刚度和制造成本等因素。
步骤 4:确定齿轮的参数和几何尺寸
根据齿轮的模数和转速,可以计算出齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等几何尺寸。同时,需要确定齿轮的螺旋角、齿顶高、齿根高等参数。
步骤 5:校核齿轮的接触疲劳强度
根据齿轮的许用接触应力和实际接触应力,校核齿轮的接触疲劳强度。如果实际接触应力小于许用接触应力,则齿轮的接触疲劳强度满足要求。
步骤 6:校核齿轮的圆周速度
根据齿轮的转速和分度圆直径,计算出齿轮的圆周速度。如果圆周速度超过允许值,则需要调整齿轮的参数或选择其他类型的齿轮。
根据题目要求,齿轮材料选用硬齿面,以提高齿轮的强度和耐磨性。通常,硬齿面齿轮的材料可以选择20CrMnTi或20CrMnMo等合金钢,经过渗碳淬火处理后,表面硬度可以达到HRC58-62,心部硬度可以达到HRC30-35。
步骤 2:确定许用应力
根据齿轮的载荷情况和工作时间,确定齿轮的许用应力。对于严重冲击载荷,许用应力需要适当降低。根据齿轮的精度等级和工作条件,可以查表得到齿轮的许用弯曲应力和许用接触应力。
步骤 3:确定齿轮的模数
根据齿轮的许用弯曲应力和许用接触应力,以及齿轮的载荷和转速,可以计算出齿轮的模数。模数的选择需要综合考虑齿轮的强度、刚度和制造成本等因素。
步骤 4:确定齿轮的参数和几何尺寸
根据齿轮的模数和转速,可以计算出齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等几何尺寸。同时,需要确定齿轮的螺旋角、齿顶高、齿根高等参数。
步骤 5:校核齿轮的接触疲劳强度
根据齿轮的许用接触应力和实际接触应力,校核齿轮的接触疲劳强度。如果实际接触应力小于许用接触应力,则齿轮的接触疲劳强度满足要求。
步骤 6:校核齿轮的圆周速度
根据齿轮的转速和分度圆直径,计算出齿轮的圆周速度。如果圆周速度超过允许值,则需要调整齿轮的参数或选择其他类型的齿轮。