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如何根据轴承齿数模数设计减速机齿轮?

供稿:中国工控网 2017/9/12 15:32:47

0 人气:9

  • 关键词: 减速机齿轮 轴承齿数模数
  • 摘要:减速机轴承是内齿轴承 模数是16齿数是135齿顶圆是2147mm变位系数是+0.5。先得知道这个减速机构的传动比,然后各级分配,得到这一级的传动比,和输入功率,根据传动比求得设计齿轮的齿数,根据输入功率求得扭矩。

  减速机轴承是内齿轴承 模数是16齿数是135齿顶圆是2147mm变位系数是+0.5。

首先得知道这个减速机构的传动比,然后各级分配,得到这一级的传动比,和输入功率,根据传动比求得设计齿轮的齿数,根据输入功率求得扭矩。

  然后根据齿数,模数,求得此齿轮的相关几何尺寸。

  最后就是检验校核了,根据弯曲强度和接触强度校核一下,看看合格不。合格了当然好,不合格了的话重新分配传动比再计算,也就是回到了第一步。

计算过程中有很多的参数,系数,需要查询机械设计手册。

以下是一个例子传动件设计计算

1. 选精度等级、材料及齿数

1) 材料及热处理; 选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。

2) 精度等级选用7级精度;

3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;

4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° <

2.按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算

按式(10—21)试算,即 dt≥ 1) 确定公式内的各计算数值

(1) 试选Kt=1.6

(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433

(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1

(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62

(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa

(6) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa;

(7) 由式10-13计算应力循环次数 N1=60n1jLh=60&times;192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 N2=N1/5=6.64×107

(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95; KHN2=0.98

(9) 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

[σH]1==0.95×600MPa=570MPa [σH]2==0.98×550MPa=539MPa

[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa

2 计算

(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥ = =67.85

(2) 计算圆周速度 v= = =0.68m/s

(3) 计算齿宽b及模数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) 计算纵向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59

(5) 计算载荷系数K

已知载荷平稳,所以取KA=1

根据v=0.68m/s,7级精度,由图10—8查得动载系数KV=1.11;由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同,

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。故载荷系数

K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

(6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得

d1= = mm=73.6mm 

(7) 计算模数mn mn = mm=3.74

3.按齿根弯曲强度设计 由式(10—17 mn≥

1) 确定计算参数

(1) 计算载荷系数

K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96

(2) 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数 Yβ=0。88

(3) 计算当量齿数

z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47

(4) 查取齿型系数

由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172

(5) 查取应力校正系数 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798

(6) 计算[σF]

σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98

[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa

(7) 计算大、小齿轮的 并加以比较 = =0.0126 = =0.01468

大齿轮的数值大。

2) 设计计算 mn≥ =2.4 mn=2.5

4.几何尺寸计算

1) 计算中心距

z1 =32.9,取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圆整后取255mm

2) 按圆整后的中心距修正螺旋角

β=arcos =13 55’50”

3) 计算大、小齿轮的分度圆直径

d1 =85.00mm d2 =425mm

4) 计算齿轮宽度

b=φdd1 b=85mm B1=90mm,B2=85mm

5 结构设计

以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。

概述本产品是按国家专业标准ZBJ19004生产的外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮减速机。

本产品广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。

减速机适用范围如下:

1、高速轴转不大于1500转/分。

2、齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。

3、工作环境温度为-40-45℃,如果低于0℃,启动前润滑油应预热至0℃以上,本减速机可用于正反两个方向运转。

一、特点

1.齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成,齿面硬度达HRC58-62,齿轮均采用数控磨齿工艺,精度高,接触性好。

2.传动率高:单级大于96.5%,双级大于93%,三级大于90%。

3.运转平稳,噪音低。4.体积小,重量轻,使用寿命长,承载能力高。

5.易于拆检,易于安装

二、减速机型号、规格及其表示方法

1.型号有:减速机

ZLY两级圆柱齿轮减速机,ZSY三级圆柱齿轮减速机,ZFY四级圆柱齿轮减速机。

2.规格有:单级:80、100、125、160、200、250、280、315、355、400、450、500、560;

两级:112、125、140、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、 500、560、630、710;

三级:160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、630、 710;

四级:180、200、225、250、280、320、360、400、450、500、560、630、710、800。

表示方法示例:

D表示单级,L表示两级,S表示三级,F表示四级,Y表示采用硬齿面齿轮

审核编辑(王静)
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