齿轮齿条传动设计计算

1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。2）速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。3）材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，齿条材料为45钢（调质）硬度为240HBS。4）选小齿轮齿数1=24，大齿轮齿数2=∞。2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即3211132.2dHEdttZuuTK(1)确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数t=1.3。2）计算小齿轮传递的转矩。（预设齿轮模数m=2mm,直径d=65mm）mmNnPT55115110908.296.72424.0105.95105.953)由表10-7选齿宽系数d=0.5。4）由表10-6查得材料的弹性影响系数218.189MPaE。5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaimH6001l;齿条的接触疲劳强度极限a5002limMPH。6）由式10-13计算应力循环次数。4h1110113.6420008.02196.760n60jLN7)由图10-19取接触疲劳寿命系数7.11HN。8）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MPaMPaSKHHNH10206007.11lim11(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径1dt,代入1H。mm89.6810208.18915.010908.23.132.2132.2d3253211HEdttZuuTK2）计算圆周速度v。smndt/026.010006096.789.68100060v113)计算齿宽b。mmdtd445.3489.685.0b14)计算齿宽与齿高之比。模数87.22489.68m11zdtt齿高46.627.225.225.2tmh33.546.6445.34hb5）计算载荷系数。根据,7级精度，由图10-8查得动载荷系数1VK;直齿轮，1FHKK;由表10-2查得使用系数5.1K;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时250.1HK。由33.5hb，250.1HK查图10-13得185.1FK；故载荷系数875.1250.1115.1HHVAKKKKK6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得mmKKddtt48.773.1875.189.6833117)计算模数m。24.32484.7711zdm3.按齿根弯曲强度设计由式（10-5）得弯曲强度设计公式为32112FSaFadYYzKTm（1）确定公式内各计算数值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限a5501MPFE;齿条的弯曲强度极限a3802MPFE；2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数1.11FNK，2.12FNK;3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得a86.3924.15001.1111MPSKFEFNFa71.3254.13802.1222MPSKFEFNF4)计算载荷系数K。78.1185.1115.1FFVAKKKKK5)查取齿形系数。由表10-5查得65.21aFY,06.22aFY。6）查取应力校正系数。由表10-5查得58.11aSY,97.12aSY。7）计算齿轮齿条的FSaFaYY并加以比较。011.086.39258.165.2111FSaFaYY012.071.32597.106.2222FSaFaYY齿条的数值大。（2）设计计算mm35.3012.0245.010908.278.1223253211FSaFadYYzKTm由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。可由弯曲强度算得的模数3.55并就近圆整为标准值m=4mm,按接触强度算得的分度圆直径mmd84.771,算出齿轮齿数20484.7711mdz以上计算过程验证了模数m=2,直径d=65的齿轮是符合强度要求的