二级圆锥圆柱斜齿减速器：圆柱斜齿轮设计_圆锥斜齿圆柱减速器

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圆柱斜齿轮设计

已知输入功率P33.16kw，小齿轮转速310r/min，齿数比u=4，由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天），一班制，带式输送机工作经常满载，空载起动，工作有轻震，不反转。

1、选定齿轮精度等级、材料及齿数

1）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2）材料选择 由《机械设计（第八版）》表10-1选择大小齿轮材料均为45钢（调质），小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。3）选小齿轮齿数z123，大齿轮齿数z242392 4）选取螺旋角。初选螺旋角14

按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即

2KtT3u1ZHZEd1t3()^2duH(1)确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt1.6 2）计算小齿轮的转矩

T395.510^5P395.510^53.1697348Nmmn3310

3）选齿宽系数d1

4）由《机械设计（第八版）》图10-30选取区域系数ZH2.433 5）由《机械设计（第八版）》图10-26查得10.765，0.8662，则1.631 126）由《机械设计（第八版）》表10-6查得材料的弹性影响系数ZE189.8MPa^0.5 7）计算应力循环次数

N160n3jLh603101(1830010)4.46410^84.46410^8N21.11610^84

8）由《机械设计（第八版）》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim2570MPa

9）由《机械设计（第八版）》图10-19取接触疲劳寿命系数KHN10.95,KHN20.98 10）计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1%，安全系数S=1，得

KHN1Hlim10.95600570MPaSKHN2Hlim20.98570558.6MPaH2S H1H（2）计算

HH122570558.6564.3MPa2

1）试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得

d1t332KtT3u1ZHZE()^2duH21.69734852.433189.8()^254.23mm11.6314564.3

2）计算圆周速度v vd1tn360100054.233106010000.88m/s

3）计算齿宽b及模数mnt bdd1t154.2354.23mmd1tcos54.23cos14mnt2.29mmZ123h2.25mnt2.252.295.15mmb54.2310.54h5.15

4）计算纵向重合度

0.318dZ1tan0.318123tan141.824

5）计算载荷系数根据v0.88m/s，7级精度，由《机械设计（第八版）》图10-8查得动载系数Kv1.02

由《机械设计（第八版）》表10-3查得KHKF1.4 由《机械设计（第八版）》表10-2查得使用系数KA1.25 由《机械设计（第八版）》表10-4查得KH1.42 由《机械设计（第八版）》表10-13查得 KF1.34

接触强度载荷系数KKAKvKHKH1.251.021.41.422.53 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得

d1d1t37）计算模数mn

K2.5354.23363.18mmKt1.6

mn取mn3mm 8）几何尺寸计算（1）计算中心距

d1cos63.18cos142.67mmZ123

a(z1z2)mn(2392)3177.78mm2cos2cos14（2）按圆整后的中心距修正螺旋角

arccos(z1z2)mn(2392)3arccos1359'56''2a2177.78

因值改变不多，故参数、ZH等不必修正（3）计算大小齿轮的分度圆直径

z1mn233d171.1mmcoscos1359'56''z2mn923d2284.4mmcoscos1359'56''

（4）计算齿轮宽度

bdd1171.171.1mm

圆整后取B271mm

B176mm3、校核齿根弯曲疲劳强度 1）确定弯曲强度载荷系数

KKAKvKFKF1.251.021.41.342.39

2）根据重合度1.824，由《机械设计（第八版）》图10-28查得螺旋角影响系数Y0.88 3）计算当量齿数

2325.17(cos)^3(cos1359'56'')^3z292zv2100.69(cos)^3(cos1359'56'')^3 zv14）由《机械设计（第八版）》表10-5查得齿形系数

z1YFa12.62 YFa22.18

应力校正系数

Ysa11.59 Ysa21.79 5）由《机械设计（第八版）》图20-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1440MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限FE2425MPa

6）由《机械设计（第八版）》图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN10.88 KFN20.92 7）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S1.4，得

KFN1FE10.88440276.57MPaS1.4KFN2FE20.92425F2279.29MPaS1.4 F18）校核弯曲强度

F根据弯曲强度条件公式

2KTY(cos)^2YFaYSaFdz^2mn^3进行校核

2KTY(cos)^2YFa1YSa1F1dz1^2mn^322.39973480.88(cos1359'56'')^22.621.5968.94MPaF1123^21.6313^3

2KTY(cos)^2YFa2YSa2F1dZ2^2mn^322.39973480.88(cos1359'56'')^22.181.7964.58MPaF2192^21.6313^3

满足弯曲强度，所选参数合适。