試設(shè)計一帶式輸送機減速器的斜齒圓柱齒輪傳動。已知輸入功率P1=40kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min,齒數(shù)比u=3.2,由電動機驅(qū)動,工作壽命15年(設(shè)每年工作300天),兩班制,帶式輸送機工作平穩(wěn),轉(zhuǎn)向不變,試設(shè)計此傳動。
[解]
1.選精度等級、材料及齒數(shù)
           1)材料及熱處理仍按直齒輪傳動例題:大、小齒輪都選用硬齒面。由表1選得大、小齒輪的材料均為40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火,齒面硬度為48~55HRC;
    2)精度等級仍選7級精度;
    3)仍選小齒輪齒數(shù)z1=24,大齒輪齒數(shù)z2=77;
    4)初選螺旋角β=14°
2.按齒面接觸強度設(shè)計
    齒面接觸強度計算公式為:
  
    1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值         
     (1)試選Kt=1.6。
     (2)由圖10查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。
     (3)由圖8查得端面重合度
       εα1=0.78,εα2=0.87,則 εα=εα1+εα2=1.65。 
     (4)許用接觸應(yīng)力
=1041.5 MPa。
    2) 計算
     (1)試算小齒輪分度圓直徑d1t
           
 mm =60.49 mm
     (2)計算圓周速度
           
     (3)計算齒寬b及模數(shù)mnt
           
           
           h=2.25 mnt=5.51mm b/h=9.88
     (4)計算縱向重合度εβ 
           
       
     (5)計算載荷系數(shù)K
       已知使用系數(shù)
=l。
       根據(jù)v=3.04m/s,7級精度,由圖5查得動載系數(shù)
=l.11;
       由表4查得接觸強度計算用的齒向載荷分布系數(shù)
=1.41;
             由圖6查得彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)
=1.37。
       由表3查得齒間載荷分配系數(shù)
=
=1.2。
             故載荷系數(shù)
     (6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
               
     (7)計算模數(shù)mn
               
  3.按齒根彎曲強度設(shè)計
     由式        
   
     1)確定計算參數(shù)
      (1)計算載荷系數(shù)
               
      (2)根據(jù)縱向重合度
=1.713,從圖9查得螺旋角影響系數(shù)Yβ=0.8。
      (3)計算當(dāng)量齒數(shù)
               
      (4)查取齒形系數(shù)
       由表5查得YFa1=2.592;YFa2=2.2l1
      (5)查取應(yīng)力校正系數(shù)
       由表5查得Ysa1=1.596;Ysa2=1.774
      (6)計算大、小齒輪的
并加以比較
               
               
       小齒輪的數(shù)值大。
      2)設(shè)計計算
             
 
  對比計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的法向模數(shù)mn略大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法向模數(shù),按表12,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5mm,可滿足彎曲強度。為滿足接觸疲勞強度,按接觸強度算得的分度圓直徑d1=63.83mm,由
           
,取z1=25,則z2=uz1=80。
 4.幾何尺寸計算
      1)計算中心距
            
       將中心距圓整為135mm。
      2)按圓整后的中心距修正螺旋角
            
       因β改變不多,故參數(shù)εα,Kβ,ZH等不必修正!
      3)計算大、小齒輪的分度圓直徑       
               
      4)計算齒輪寬度
               
       圓整后取B2=58mm;B1=63mm。
 5.結(jié)構(gòu)設(shè)計
  以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑>16Omm,而又小于5OOmm,故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其它有關(guān)尺寸按圖11薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(尺寸計算從略),并繪制大齒輪零件圖(從略)。