齿轮齿条设计计算举例（完整）.docx

精品文档知识共享 精品文档知识共享 齿根高hf 二 mnhan Cn「瓷n =2.5 1 0.25 — 0.7 = 1.375mm 齿根高 hf 二 mnhan Cn「瓷n =2.5 1 0.25 — 0.7 = 1.375mm ,hf=5.5 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 h = ha+ hf =17+5.5=22.5 25 汉彩 =15.337mm d =mz/cos 3 = /cos12 d=61.348 da =d+2ha =61.348+ 2 x 17=95.348 齿根圆直径 df =d-2hf =61.348-2 x 11 基 圆直径 db 二dcos： =15.337 COS20 =14.412mm db=57.648 法向齿厚为 Sn 2 + ^ntans Mn 2 丿 -2 0.7 0.364 2.5 2 第四章齿轮设计 4.1齿轮参数的选择[8] 齿轮模数值取值为 m=10,主动齿轮齿数为z=6,压力角取a =20 °,齿轮螺旋角为3 =12 齿条齿数应根据转向轮达到的值来确定。 齿轮的转速为n=10r/min，齿轮传动力矩2 221 N m , 转向器每天工作8小时，使用期限不低于5年. 主动小齿轮选用 20MnCr5材料制造并经渗碳淬火， 而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经 高频淬火，表面硬度均应在 56HRC以上。为减轻质量，壳体用铝合金压铸。 4.2齿轮几何尺寸确定[2] 齿顶高ha =mn han n 二 2.5 1 0.7 = 4.25mm _ 齿顶高 ha = ,ha=17 二 4.593mm x 4=18.372 端面齿厚为s^ = — 2 t tan 端面齿厚为 s^ = — 2 t tan -：t mt —2 \、2 COS?2 0.367 汉 2.5253 J =5.275mm x 4=21.1 0.001m/s分度圆直径与齿条运动速度的关系 d=60000v/ n n1 = v 0.001m/s 齿距 p= n m=3.14 x 10=31.4 齿轮中心到齿条基准线距离 H=d/2+xm=37.674 ( °7 ) 4.3齿根弯曲疲劳强度计算1 J 4.3.1齿轮精度等级、材料及参数的选择 由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择 8级精度。 齿轮模数值取值为 m=10,主动齿轮齿数为 z=6，压力角取a =20°. 主动小齿轮选用 20MnCr5或15CrNi6材料制造并经渗碳淬火， 硬度在56-62HRC 之间，取值60HRC. 齿轮螺旋角初选为3 = 12 ° ，变位系数x=0.7 4.3.2齿轮的齿根弯曲强度设计。 3 1 kTiYj 叫王12.七—2— VQmZibFp (1)试取 K=1.3 (2)斜齿轮的转矩T= 2 (2)斜齿轮的转矩 T= 2 221N ? m (3)取齿宽系数 m =0.8 (4 )齿轮齿数 Z1二6 (5)复合齿形系数 YFs = 3.32 许用弯曲应力 FP =0.7 FE =0.7 920=644N/ mm? 二FE为齿轮材料的弯曲疲劳强度的基本值。 mn 仝 9.9 试取叫=10mm 圆周速度 d=61.348mm 取 b=49mm 取 b=49mm b= m d=0.8 X 61.348=49.0784 二 dn 二 15.337 10 v 0.008m / s 60^1000 60^1000 v=0.032m/s 计算载荷系数 查表得 使用系数KA=1 K =04 根据v=0.032m/s ,和8级精度，查表得 V K — 1 15 查表得 齿向载荷分布系数 ：一 查表得 齿间载荷分布系数Kh = Kf =1.1 K 二KaKvKhK，1 0.4 1.1 1.15=0.759 修正Kt值计算模数 几=9.215故前取10mm不变. 4.3.3齿面接触疲劳强度校核 校核公式为2KT u 1 校核公式为 ■ bd2 u 精品文档知识共享 精品文档知识共享 (1) (1) 许用接触应力,;7h 1 精品文档知识共享 精品文档知识共享 杳表得 D H min =165°MPa 由图7 -18得Zn1 安全系数 Sh :汨 lim Z :汨 lim Z N1 Sh = 1650MPa 12 (2)杳表得弹性系数Ze = 180MPa 2 (3)(4)(5)杳表得 区域系数 Zh = 2.44 (3) (4) (5) 杳表得 区域系数 Zh = 2.44 ? 重合度系数 螺旋角系数 Z0 = “os P = *cos12 = 0.989 =180 2.44 0.91 0.989 2 0.759 25000 4.7 1 x 12 162 4.7 1513 Map 」^丄 1650MPa 由以上计算可知齿轮满