第四章三級斜齒輪減速器齒輪設計4.1高速級減速器斜齒輪設計計算4.1.1高速級減速器斜齒輪材料及齒數(shù)的確定由初始數(shù)據(jù)可知礦用挖掘機提升機使用環(huán)境普通，考慮到在水上工作處于潮濕環(huán)境中，且高速級轉速較高，故采用閉式齒輪傳動，并選用9級精度。為滿足減少材料牌號和簡化工藝的要求，礦用挖掘機提升機減速器高速級大小齒輪均采用耐磨性能較好的40Cr，并進行表面淬火，使大小齒輪硬度到達50HRC，以滿足高速級傳動要求。由于高速級轉速較高，閉式齒輪傳動為了提高工作過程中的穩(wěn)定性，減小零部件間的沖擊，齒數(shù)應該適當增加，取小齒輪，大齒輪，初選壓力角，初選螺旋角4.1.2確定許用應力由[16]楊可楨《機械設計基礎》P173表11-5可得，礦用挖掘機提升機作為一般機械，最小安全系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P167表11-1可得，高速級減速器斜齒輪彎曲疲勞極限為，接觸疲勞極限為計算許用彎曲應力(4.1)計算許用接觸應力(4.2)4.1.3按輪齒彎曲疲勞強度設計計算法向模量(4.3)式中參數(shù)值的選擇由[16]楊可楨《機械設計基礎》P171表11-3可得，載荷系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P176表11-6可得，齒輪相對于軸承非對稱布置且為硬齒面，取齒寬系數(shù)計算當量齒數(shù)，(4.4)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P174圖11-8，P175圖11-9可得比較(4.5)故應該對小齒輪進行彎曲強度校核,取計算法向模量(4.6)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P56表4-1，取可計算中心距取中心距(4.7)確定螺旋角(4.8)計算齒輪分度圓直徑(4.9)(4.10)計算齒寬(4.11)取大齒輪，小齒輪4.1.4校核齒面接觸疲勞強度并確定精度等級(4.12)式中螺旋角系數(shù)(4.13)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P172表11-4可得，材料彈性系數(shù)(4.14)由于，經(jīng)接觸疲勞強度校核，齒輪安全齒輪圓周速度(4.15)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P169表11-2，對于斜齒圓周齒輪，，采用9級精度是合理的，滿足要求4.1.5計算高速級減速器斜齒輪其余幾何尺寸由[16]楊可楨《機械設計基礎》P57表4-2，取齒頂高(4.16)齒根高(4.17)齒全高(4.18)齒頂圓直徑(4.19)(4.20)齒根圓直徑(4.21)(4.22)高速級減速器斜齒輪數(shù)據(jù)匯總于下表4.1表4.1高速級斜齒輪幾何參數(shù)齒輪齒數(shù)壓力角螺旋角法向模量齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑齒根圓直徑大齒輪13720°111.252.25143.727139.227小齒輪3720°111.252.2540.27735.7774.2中速級減速器斜齒輪設計計算4.2.1中速級減速器斜齒輪材料及齒數(shù)的確定由初始數(shù)據(jù)可知礦用挖掘機提升機使用環(huán)境普通，考慮到在水上工作處于潮濕環(huán)境中，且高速級轉速較高，故采用閉式齒輪傳動，并選用9級精度。為滿足減少材料牌號和簡化工藝的要求，礦用挖掘機提升機減速器高速級大小齒輪均采用45號鋼（鑄鋼），并進行表面淬火，使大小齒輪硬度到達45HRC。結合傳動比，取小齒輪，大齒輪，初選壓力角，初選螺旋角4.2.2確定許用應力由[16]楊可楨《機械設計基礎》P173表11-5可得，礦用挖掘機提升機作為一般機械，最小安全系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P167表11-1可得，中速級減速器斜齒輪齒輪彎曲疲勞極限為，接觸疲勞極限為計算許用彎曲應力(4.23)計算許用接觸應力(4.24)4.2.3按輪齒彎曲疲勞強度設計計算法向模量(4.25)式中參數(shù)值的選擇由[16]楊可楨《機械設計基礎》P171表11-3可得，載荷系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P176表11-6可得，齒輪相對于軸承非對稱布置且為硬齒面，取齒寬系數(shù)計算當量齒數(shù)，(4.26)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P174圖11-8，P175圖11-9可得比較(4.27)故應該對小齒輪進行彎曲強度校核，取計算法向模量(4.28)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P56表4-1，取可計算中心距取中心距(4.29)確定螺旋角(4.30)計算齒輪分度圓直徑(4.31)(4.32)計算齒寬(4.33)取大齒輪，小齒輪4.2.4校核齒面接觸疲勞強度并確定精度要求(4.34)式中螺旋角系數(shù)(4.35)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P172表11-4可得，材料彈性系數(shù)(4.36)由于，經(jīng)接觸疲勞強度校核，齒輪安全齒輪圓周速度(4.37)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P169表11-2，對于斜齒圓周齒輪，，采用9級精度是合理的，滿足要求4.2.5計算中速級減速器斜齒輪其余幾何尺寸由[16]楊可楨《機械設計基礎》P57表4-2，取齒頂高(4.38)齒根高(4.39)齒全高(4.40)齒頂圓直徑(4.41)(4.42)齒根圓直徑(4.43)(4.44)中速級減速器斜齒輪數(shù)據(jù)匯總于下表4.2表4.2中速級斜齒輪幾何參數(shù)齒輪齒數(shù)壓力角螺旋角法向模量齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑齒根圓直徑大齒輪15120°222.54.5319.282310.282小齒輪3120°222.54.568.72759.7274.3低速級減速器斜齒輪設計計算4.3.1低速級減速器斜齒輪材料及齒數(shù)的確定由初始數(shù)據(jù)可知礦用挖掘機提升機使用環(huán)境普通，考慮到在水上工作處于潮濕環(huán)境中，且高速級轉速較高，故采用閉式齒輪傳動，并選用9級精度。為滿足減少材料牌號和簡化工藝的要求，礦用挖掘機提升機減速器高速級大小齒輪均采用45號鋼（鑄鋼），并進行表面淬火，使大小齒輪硬度到達45HRC。結合傳動比，取小齒輪，大齒輪，初選壓力角，初選螺旋角4.3.2確定許用應力由[16]楊可楨《機械設計基礎》P173表11-5可得，礦用挖掘機提升機作為一般機械，最小安全系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P167表11-1可得，低速級減速器斜齒輪彎曲疲勞極限為，接觸疲勞極限為計算許用彎曲應力(4.45)計算許用接觸應力(4.46)4.3.3按輪齒彎曲疲勞強度設計計算法向模量(4.47)式中參數(shù)值的選擇由[16]楊可楨《機械設計基礎》P171表11-3可得，載荷系數(shù)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P176表11-6可得，齒輪相對于軸承非對稱布置且為硬齒面，取齒寬系數(shù)計算當量齒數(shù)，(4.48)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P174圖11-8，P175圖11-9可得比較(4.49)故應該對小齒輪進行彎曲強度校核，取計算法向模量(4.50)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P56表4-1，取可計算中心距取中心距(4.51)確定螺旋角(4.52)計算齒輪分度圓直徑(4.53)(4.54)計算齒寬(4.55)取大齒輪，小齒輪4.3.4校核齒面接觸疲勞強度并確定精度要求(4.56)式中螺旋角系數(shù)(4.57)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P172表11-4可得，材料彈性系數(shù)(4.58)由于，經(jīng)接觸疲勞強度校核，齒輪安全齒輪圓周速度(4.59)由[16]楊可楨《機械設計基礎》P169表11-2，對于斜齒圓周齒輪，，采用9級精度是合理的，滿足要求4.3.5計算低速級減速器斜齒輪其余幾何尺寸由[16]楊可楨《機械設計基礎》P57表4-2，取齒頂高(4.60)齒根高(4.61)齒全高(4.62)齒頂圓直徑