齿轮齿条设计培训资料.docx

4.1齿轮参数的选择[8] 齿轮模数值取值为 m=4,齿轮齿数为z=150 ,压力角取a =20° ,标准齿轮各部分尺寸都与模 数有关，且都与模数成正比。规定齿顶高 ha=ham, ha和c分别称为齿顶高系数和顶隙系数。 正常齿制齿轮 ha=1, c =0.25。 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 =ha 齿顶高 ha =ham=1 x 4, h a =4 mm 齿根高 hf =( h a+ c )m, h f = (1+0.25) x 4=5 mm 齿高分度圆直径齿顶圆直径 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 h = h a+ h f =4+5 , d =mz da =d+2h a h=9 mm d=4X 150=600 mm d a =608 mm 齿根圆直径d f = d-2 h f =600-2 x 5=590mm 齿根圆直径 基圆直径 d b =d cos =564mm 齿厚为 s=p/2= % m/2=6.28 齿槽宽 e= p/2=兀 m/2=6.28 齿距 p=Tt m=3.14 X 4=12.56 4.3齿根弯曲疲劳强度计算[11] 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=4，齿轮齿数为z=150，压力角取a =20°. 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. 4.3.2齿轮的齿根弯曲强度设计。 b f = 2~ 丫 f Y s V [ b f ] bm z m> 3 m> 3 2KT ?YfYs dz2 ' [ f] 6 P T=9.55 X 10 X 一 n YN F lim YN F lim [b F ]= Sf 式中 K一载荷因数，由表 7-8,取K=1.2; T一齿轮的理论转矩，T=105845N - m b F—齿根实际最大弯曲应力(Mpa) [b f]一齿轮的许用弯曲应力(Mpa) b一轮齿的工作宽度(mm) d 一齿宽因数，见表 7-12 F—齿形修正因数，见表 7-11 YS一应力修正因数，见表 7-11 N 一弯曲疲劳寿命因数，见图 7-30 Flim 一弯曲疲劳极限，见图 7-31 SF —弯曲疲劳强度安全因数，见表 7-10 取齿宽系数 d =0.8 齿轮齿数 z=150 许用弯曲应力 201.25Mpa b f=189 < 201.25= [ b f] *4,取 m=4 4.3.3齿面接触疲劳强度校核 …… KTi 1八 校核公式为 b h=3.53Ze ―2 V 3 h ] bd 式中K为载荷因数，见表 7-8,取K=1.2 Ze一材料的弹性因数 /MPa，见表7-9,取 Z§144 b H 一齿面的实际最大接触应力 —齿数比 Z N H lim[b H ]= Sh 式中[b h ]一齿轮的许用接触应力 Zn —接触疲劳寿命因数，如图 7-27取Zn =1.6 仅供学习与参考 Hlim -接触疲劳极限，如图 7-28,取 Hlim =600 Sh —接触疲劳强度安全因数，见表 7-10，取Sh =1.2 [b H ]=800Mpa b H =600Mpa < [ b H ]=800Mpa 第五章齿条的设计 5.1齿条的设计[6] 根据齿轮齿条的啮合特点： (1)齿轮的分度圆永远与其节圆相重合 ，而齿条的中线只有当标准齿轮正确安装时才与其 节圆相重合. (2)齿轮与齿条的啮合角永远等于压力角 因此，齿条模数m=4,压力角 20 齿条断面形状选取圆形选取齿数z = 齿条断面形状选取圆形 选取齿数z = 60 齿顶高系数 顶隙系数 齿顶高 齿根高 齿高 han 1 Cn 0.25 ha=ham=1 x 4, h f =( h a + C h = ha+ hf ha =4 mm )m, h f = (1+0.25) x 4=5 mm =4+5, h=9 mm 最终确定齿条为 650mm长