设计计算内容

3.2齿轮传动设计

输入功率P 1=？KW ，小齿轮转速n 1=？r/min,传动比i =？ 1.选择齿轮材料及精度等级。

小齿轮选用45调质钢，硬度为230HBS ；大齿轮选用45钢正火，硬度

为200HBS 。取小齿齿数1Z =24，Z 2=i ×Z 1=？ 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。 初步设计齿轮传动的主要尺寸

按齿面接触强度设计

2

1

3

1)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

⨯±⨯

≥

2.确定各参数的值

（1）初取K t =1.3

（2）T 1=95.5×105

P /n 1=?N·mm （3）查表3-31选取齿宽系数φd =? （4）查表3-30得弹性影响系数：Z E =?MP a 1/2

（5）由图3-77查得接触疲劳强度极限

Hlim

=

Hlim1Hlim2

=?Mpa

（6）由式（3-88）计算应力循环次数 N 1=60n 1j L h =?

N 2=N 1/u=?

（7）由图3-75查得寿命系数：K HN1=? K HN2=? （8）计算接触疲劳许用应力 取S=S H =1由式3-87得 []a H N H H MP S K 10121

1150

88.0lim 11=⨯==

σσ []a H HN H MP S K 10351

1150

90.0lim 22=⨯==

σσ

3.设计计算

①小齿轮的分度圆直径d t 1

2

1

3

1)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

⨯+⨯

≥

=?mm

②计算圆周速度υ

=⨯=

1000601

1　

n d t πυ?m/s

③计算齿宽b 和模数nt m

计算齿宽b

b=t d d 1⨯φ=?mm 计算摸数m n

nt m =d1t/z1=?

④计算齿宽与高之比h

b

齿高h=2.25 nt m =?mm

h

b =? （4）计算载荷系数

由表3-26查得使用系数K A =? 由图3-68查得动载系数K V =?

对于直齿轮齿间载荷分配系数K H α=K F α=? 由表3-28查得齿向载荷分配系数K Hb=?

由b /h =8.53，K H β

，查图3-71得K F β

载荷系数K= K A K V K F αK F β=? (5)修正分度圆

m m K K d d t

t 48.763.1558

.100.723

3

11=⋅==

（6）计算模数m m=d 1/z 1=？mm

3. 齿根弯曲疲劳强度设计

由弯曲强度的设计公式

n m ≥

)][(cos 212213

F S F a

d Y Y Z Y KT σεφββ∂

∂

⑴ 确定公式内各计算数值

1小齿轮传递的转矩＝kN·m

确定齿数z

因为是硬齿面，故取z ＝，z ＝i z ＝

3 初选齿宽系数

＝

按对称布置，由表3-33查得＝1

5 载荷系数K K ＝K K K

K

=？

6 查表3-31取齿形系数Y 和应力校正系数Y

查得: 齿形系数Y

＝？ Y

＝？

应力校正系数Y ＝？ Y

＝？ 7 计算大小齿轮的

]

[F S F F Y σαα

安全系数由表查得S ＝1.4

小齿轮应力循环次数N1＝60n1JLh ＝? 大齿轮应力循环次数N2＝N1/u ＝? 查

表

3-75

得

到

弯

曲

疲

劳

强

度

极

限

FE

=

FE1FE2

=?MPa

查表3-73得弯曲疲劳寿命系数: K 1FN =0.88 K 2FN =0.91 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [F σ]1=？ [F σ]2=？ 8 计算Y Fa Y Sa /[F

] ？？

取数值大.选用. ⑵ 设计计算 1 .计算模数

n m =

)][(cos 212213

F S F a

d Y Y Z Y KT σεφββ∂

∂=?

对比计算结果，按齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于按齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮的模数主要取决于齿根弯曲疲劳强度，因此可取由齿根弯曲疲劳强度计算的模数?并就近圆整为标准值m =?mm ，按齿面接触疲劳强度计算所得的分度圆直径d 1=76.48mm ，计算小齿轮齿数: z 1=d1/m=?

那么z 2=? 2. 几何尺寸计算

＝＝＝＝＝10

判断危险截面的并验算强度

右起第四段剖面C 处的当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以

为危险截面。已知2ec M =558N.m ，由课本

1-σ]=60MP a

a B MP 640=σ a MP a MP T 1551=-

3

224//(0.1)ec W M D ==558/（0.1×365）=20.31N.m ≤[1-σ] D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面：

2)=0.6×871.44=522.864N.m

31

/(0.1)D W M D ==522.864/（0.1×3

50）=41.83≤[1-σ]