齿轮的设计计算过程
齿轮的设计计算过程
齿轮的设计计算过程
齿轮的设计计算过程可以分为以下几个步骤：
1. 确定设计参数：确定齿轮的类型、传动功率、转速、齿数、模数等设计参数。
2. 确定齿轮的齿数和模数：根据设计参数中的传动功率和转速，计算出齿轮的齿数和模数。
3. 确定齿轮的几何参数：根据齿数和模数，计算齿轮的几何参数，如分度圆直径、齿高、齿厚等。
4. 确定齿轮的强度参数：根据设计参数中的功率和转速，计算齿轮的强度参数，如接触强度和弯曲强度。
5. 进行强度校核：根据计算出的齿轮强度参数，进行强度校核，确定齿轮的寿命和安全系数。
6. 进行结构设计：根据强度校核的结果，进行齿轮的结构设计，包括齿轮轴的直径、齿轮的材料选择等。
7. 进行CAD绘图和制造：根据设计结果，进行CAD绘图和制造，完成齿轮的设计和制造。
需要注意的是，在设计计算过程中，需要考虑到齿轮的噪音、磨损、振动等问题，以确保齿轮的设计质量和可靠性。
齿轮的设计计算过程
1.选定类型，精度等级，材料及齿数 （1）直齿圆柱硬齿面齿轮传动 （2）精度等级初定为8级 （3）选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，（217-255）HBS 大齿轮选用45号钢，正火处理，（162-217）HBS （4）选小齿轮齿数为Z1=24，Z2=3.2x24=76.8.取Z2=772. 按齿面接触强度设计计算（1）初选载荷系数K t电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K t 的推荐范围为（1.2-2.5），初选载荷系数K t ：1.3， （2）小齿轮转矩)(29540/97039550000/9550111mm N n P T ⋅=⨯==(3)选取齿宽系数1=d φ.⑷取弹性影响系数218.189MPa Z E =⑸按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5801lim =σ。
大齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5202lim =σ⑹计算应力循环次数N 1=60n 1jl h =60X970X1X(16X300X15)=4.470X109N 99210397.12.310470.4⨯=⨯=⑺取接触疲劳寿命系数K .89.0,88.021==HN HN K ⑻计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1[]a HN H MP MPa SK 4.5105709.01lim 11=⨯==σσ[]a HN H MP MPa SK 8.46253095.02lim 22=⨯==σσ⑼按齿面接触强度设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径mm Z u u T K d H E d t t 248.56)8.4628.189(2.32.4110954.28.132.2)][(132.23243211=⨯⨯⨯=+〉σφ②计算齿轮圆周转速v 并选择齿轮精度 s m n d V t /48.2100060970248.5610006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ③计算齿轮宽度bmm d b t d 248.56248.5611=⨯=⨯=φ④计算齿轮宽度b 与齿高h 之比模数 mm mm Z d m t 033.22272.44111===齿高 mm mm m h 574.4033.225.225.21=⨯==67.10=hb⑤计算载荷系数根据v=2.27m/s 。
齿轮的基本参数和计算公式
齿轮的基本参数和计算公式齿轮是一种常见的机械元件，广泛应用于机械传动系统中。
了解齿轮的基本参数和计算公式对于正确设计和选择齿轮传动具有重要的意义。
下面将详细介绍齿轮的基本参数和计算公式。
一、齿轮的基本参数1.分度圆直径（D）：齿轮两侧齿槽最低点所在的圆的直径，是齿轮设计的基本参数。
2.齿数（z）：齿轮上的齿的数量。
齿数一般为整数，两个齿轮的齿数比可以决定齿轮传动的速比。
3.法向模数（m）：齿轮的模数，是齿轮设计中的重要参数。
可以通过齿轮的公称齿数和分度圆直径来计算。
4.齿廓圆直径（D_a）：位于齿槽底部的圆的直径，决定了齿轮传动的拓扑形状。
5.齿顶圆直径（D_f）：齿槽的顶部所在的圆的直径，与齿槽的接触和传力能力有关。
6.齿底圆直径（D_b）：齿槽底部所在的圆的直径，与齿槽的接触和传力能力有关。
7.齿距（p）：相邻齿的中心距离，是齿轮传动中两个齿轮之间的齿距参数。
8.压力角（α）：相接触齿廓线与法线之间的夹角，影响着齿轮接触性能和传力能力。
二、齿轮的计算公式1.模数（m）的计算公式：m=D/z2.齿距（p）的计算公式：p=πm3.弧齿高（h_a）和压力角（α）的计算公式：h_a = m(cos(α) + cos(α - φ))其中，φ为齿顶圆角。
4.齿顶高（h_f）和压力角（α）的计算公式：h_f = m(cos(α) + cos(α + φ))其中，φ为齿顶圆角。
5.齿厚（s）的计算公式：s = m(π/2 + tan(α) - α)6.齿廓圆直径（D_a）的计算公式：D_a=D+2m7.齿顶圆直径（D_f）的计算公式：D_f = D + 2m(cos(α) + cos(α + φ))8.齿底圆直径（D_b）的计算公式：D_b = D - 2m(cos(α) + cos(α - φ))需要注意的是，上述公式中齿顶圆角（φ）是一个常量，一般情况下取20°。
三、齿轮的计算过程1.根据传动比确定主动轮的分度圆直径和齿数。
齿轮设计过程
（二）根据接触强度计算确定中心距a或者小齿轮的直径d1， 根据弯曲强度计算确定模数。
1．渐开线圆柱齿轮受力分析及计算 （1）直齿受力分析
Fr Fn α
Ft
P
法向载荷Fn垂直于齿面，为计算方便Fn在节点P 处分解为两个互相垂直的分力，即圆周力Ft与Fr。
公式：
T1
9549
P n1
Ft
2T1 d1
T1——传递的转矩 d1——分度圆直径
α——啮合角
（2）斜齿受力分析
Fr Ft tan
Fn
Ft cos
Fr
αt
Ft
P
αn Fn Fr
F’ P
F’ Fa β
Ft P
如图所示：
圆周力 径向力
Ft
2T1 d1
，
F ' Ft ห้องสมุดไป่ตู้os
F'
F'
tan n
Ft tann cos
轴向力 Fa Ft tan
举例 名称：输出齿轮 材料：20CrMnTi 热处理技术条件：齿面渗碳淬火，渗碳层深度0.8~1.2mm，齿面硬度 HRC58~62，心部硬度HRC32~45。 加工工艺路线：下料→锻造→正火→加工齿形→局部镀铜（防渗）→渗 碳、淬火、低温回火→喷丸→磨齿。
热处理工艺：正火、渗碳、淬火及低温回火。
r1 r2
Fn1 FR1
β1
Fa1
1
2
Fa2
T
β2
FR2
Fn2
中间轴轴向力的平衡
由上图可知，欲使中间轴上两斜齿轮的轴向力平衡， 需满足下述条件： Fa1=Fn1tanβ1 Fa2=Fn2tanβ2
由于传递的转矩T=Fn1r1=Fn2r2,为使两轴向力平衡，必须满足
斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)
12
相对齿根表面状况系数 根据齿面粗糙度
?? ：查式 16.2-21 ， ??????????
Ra1= R a2=1.6, ?? ?????????? 1 = ?? ?????????? 2 = 1 Yx: 查图 16.2-28 ， Yx1 = Y x2 =1
弯曲强度计算的尺寸系数
将各参数代入公式计算安全系数
=
= 2.46
?? ?? 2 =
=
= 2.37
根据表 16.2-46 ，高可靠度 SFin =2,S H＞ SFmin, 故安全。
26) 斜齿轮主要几何参数 m n =4mm, β =9° 22 ′， Z1 =36， Z2 =112 4 × 36 = = 145.946 ???? ????????0.98667 ???? ?? 1 ???? ?? 2 = = 454.053 ???? ????????0.98667 4 ×112
=36,Z 2=112 实际传动比 i
=Z2/Z 1 =112/36=3.111
4
cos β =
?? ?? ?? 1 + ?? 2 2??
=
4× 36+112 2× 300
= 0.98667 , 所以 β =9° 22’
11）计算分度圆直径： ???? ?? 4 × 36 1 ?? = = = 145.946 ???? 1 0.98667 cos β ???? ?? 4 × 112 2 ?? = = 454.053 ???? 2 = 0.98667 cos β 12）确定齿宽： b= Ф α × ??=0.4 × 300=120mm 13）计算齿轮圆周速度： ??= = = 5.58 ??/ ?? 60 × 1000 60 × 100 根据齿轮圆周速度，参考表 16.2-73 ，选择齿轮精度等级为 ???? 1 ?? 1 ??× 145.946 ×730
齿轮齿条设计计算公式
齿轮齿条设计计算公式齿轮和齿条是机械传动中常见的元件，用于传递动力和转速。
齿轮齿条的设计计算是设计师在进行齿轮齿条设计时所必须掌握的知识。
本文将介绍齿轮齿条设计计算的一些基本公式和原理。
一、齿轮设计计算公式1. 齿数计算公式齿数是齿轮设计中最基本的参数之一，可以通过以下公式计算：N = (π * D) / m其中，N为齿数，D为齿轮直径，m为模数。
2. 齿轮间距计算公式齿轮间距是指两个相邻齿轮之间的中心距离，可以通过以下公式计算：P = (N1 + N2) / 2 * m其中，P为齿轮间距，N1和N2分别为两个相邻齿轮的齿数，m为模数。
3. 齿轮传动比计算公式齿轮传动比是指两个相邻齿轮的转速之比，可以通过以下公式计算：i = N2 / N1其中，i为传动比，N1和N2分别为两个相邻齿轮的齿数。
4. 齿轮模数计算公式齿轮模数是指齿轮齿数和齿轮直径之间的比值，可以通过以下公式计算：m = D / N其中，m为模数，D为齿轮直径，N为齿数。
二、齿条设计计算公式1. 齿条模数计算公式齿条模数是指齿条齿数和齿条长度之间的比值，可以通过以下公式计算：m = L / N其中，m为模数，L为齿条长度，N为齿数。
2. 齿条传动比计算公式齿条传动比是指齿条的移动距离与齿轮转动角度之间的比值，可以通过以下公式计算：i = L / (π * D)其中，i为传动比，L为齿条的移动距离，D为齿轮的直径。
3. 齿条齿数计算公式齿条齿数是指齿条上的齿数，可以通过以下公式计算：N = L / m其中，N为齿数，L为齿条长度，m为模数。
三、齿轮齿条设计计算实例假设有一对齿轮，其中一个齿轮的齿数为20，直径为40mm，另一个齿轮的齿数为40，直径为80mm，模数为2mm。
我们可以通过上述公式进行计算。
根据齿数计算公式，可得第一个齿轮的齿数为20，第二个齿轮的齿数为40。
根据齿轮间距计算公式，可得齿轮间距为(20+40)/2*2=60mm。
圆锥齿轮计算过程及计算说明
工段：d1=22mm长度取L1=50mm
∵h=2cc=1.5mm
II段:d2=d1+2h=22+2×2×1.5=28mm
∴d2=28mm
初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm,
宽度为16mm.
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57
2、分配各级伟动比
（1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
（2）∵i总=i齿轮×I带
∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095
由课本P138表6-10取φd=0.9
(3)转矩T1
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×2.4/458.2
=50021.8N•mm
(4)载荷系数k
由课本P128表6-7取k=1
(5)许用接触应力[σH]
[σH]= σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得：
σHlimZ1=570Mpa σHlimZ2=350Mpa
dd2=n1/n2•dd1=960/458.2×100=209.5mm
由课本P74表5-4，取dd2=200mm
实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200
=480r/min
齿轮齿条设计计算公式
齿轮齿条设计计算公式齿轮和齿条是机械传动中常用的两种元件，用于传递动力和运动。
齿轮和齿条的设计计算公式是设计和计算这两种元件的基础，下面将详细介绍齿轮和齿条的设计计算公式。
一、齿轮的设计计算公式1. 齿轮的模数（m）计算公式：齿轮的模数是齿轮齿数与齿轮的直径比，用于表示齿轮的尺寸。
模数的计算公式为：m = d / z其中，m为模数，d为齿轮的直径，z为齿轮的齿数。
2. 齿轮的分度圆直径（d）计算公式：齿轮的分度圆直径是齿轮齿数与模数的乘积，用于确定齿轮的尺寸。
分度圆直径的计算公式为：d = m * z其中，d为分度圆直径，m为模数，z为齿轮的齿数。
3. 齿轮的齿顶圆直径（da）计算公式：齿轮的齿顶圆直径是齿轮齿顶与齿根之间的直径，用于确定齿轮的尺寸。
齿顶圆直径的计算公式为：da = d + 2m其中，da为齿顶圆直径，d为分度圆直径，m为模数。
4. 齿轮的齿根圆直径（df）计算公式：齿轮的齿根圆直径是齿轮齿根与齿顶之间的直径，用于确定齿轮的尺寸。
齿根圆直径的计算公式为：df = d - 2.2m其中，df为齿根圆直径，d为分度圆直径，m为模数。
5. 齿轮的齿宽（b）计算公式：齿轮的齿宽是齿轮齿根与齿顶之间的宽度，用于确定齿轮的尺寸。
齿宽的计算公式为：b = m * zc其中，b为齿宽，m为模数，zc为齿轮齿数系数。
二、齿条的设计计算公式1. 齿条的模数（m）计算公式：齿条的模数是齿条齿数与齿条的厚度比，用于表示齿条的尺寸。
模数的计算公式为：m = t / z其中，m为模数，t为齿条的厚度，z为齿条的齿数。
2. 齿条的分度圆直径（d）计算公式：齿条的分度圆直径是齿条齿数与模数的乘积，用于确定齿条的尺寸。
分度圆直径的计算公式为：d = m * z其中，d为分度圆直径，m为模数，z为齿条的齿数。
3. 齿条的基圆直径（db）计算公式：齿条的基圆直径是齿条齿槽底部的直径，用于确定齿条的尺寸。
基圆直径的计算公式为：db = d - 2m其中，db为基圆直径，d为分度圆直径，m为模数。
机械设计2级齿轮计算过程及计算说明要点
计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。
（2）原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。
二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000η总=1000×2/1000×0.8412=2.4KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×50=76.43r/min按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。
取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。
4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。
质量63kg。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.572、分配各级伟动比（1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）（2）∵i总=i齿轮×I带∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/2.095=458.2(r/min)nIII=nII/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)2、计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.4KWPII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96=2.168KW3、计算各轴扭矩（N•mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960=23875N•mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.304/458.2=48020.9N•mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/76.4=271000N•mm五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1）选择普通V带截型由课本P83表5-9得：kA=1.2PC=KAP=1.2×3=3.9KW由课本P82图5-10得：选用A型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本图5-10得，推荐的小带轮基准直径为75~100mm则取dd1=100mm>dmin=75dd2=n1/n2•dd1=960/458.2×100=209.5mm由课本P74表5-4，取dd2=200mm实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200 =480r/min转速误差为：n2-n2’/n2=458.2-480/458.2=-0.048<0.05(允许)带速V：V=πdd1n1/60×1000=π×100×960/60×1000=5.03m/s在5~25m/s范围内，带速合适。
齿轮设计的一般步骤
1、根据负载、以及运动状态（速度、是垂直运动还是水平运动）来计算驱动功率2、初步估定齿轮模数（必要时，后续进行齿轮强度校核，若在强度校核时，发现模数选得太小，就必须重新确定齿轮模数，关于齿轮模数的选取，一般凭经验、或是参照类比，后期进行安全校核）3、进行初步的结构设计，确定总传动、以及确定传动级数（几级传动）4、根据总传动比进行分配，计算出各级的分传动比5、根据系统需要进行详细的传动结构设计（各个轴系的详细设计），这样的设计一般还在总装图上进行。
6、在结构设计的时候，若发现前期的参数不合理（包括齿轮过大、相互有干涉、制造与安装困难等），就需要及时的返回上面程序重新来过7、画出关键轴系的简图（一般是重载轴，当然，各个轴系都做一遍当然好），画出各个轴端的弯矩图、转矩图，从而找出危险截面，并进行轴的强度校核8、低速轴齿轮的强度校核9、安全无问题后，拆分零件图渐开线圆柱齿轮传动设计程序主要用于外啮合渐开线圆柱标准直齿齿轮传动设计、渐开线圆柱标准斜齿齿轮传动设计和渐开线圆柱变位齿轮传动设计。
程序中的各参数和各设计方法符合相关的国家标准，即：渐开线圆柱齿轮基本轮廓（GB/T1356－2001）、渐开线圆柱齿轮模数（GB/T1357－1987等效采用ISO54－1977），以及《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》（GB/T3480－1997等效ISO6336－1966）、渐开线圆柱齿轮精度（GB/T10095－2001等效ISO1328－1997）。
程序根据输入的齿轮传动设计参数和相关设计要求，进行齿轮几何尺寸的计算、齿轮接触疲劳强度校核和弯曲疲劳强度校核的计算，以及相关公差值的计算等。
整个设计过程分步进行，界面简洁，操作方便硬齿面齿轮风力发电增速齿轮箱中，其输入轴承受叶片传过来的轴向力、扭矩和颠覆力矩。
中间轴上的齿轮承受输入端传过来的力矩和输出端刹车时传过来的刹车力矩。
输出轴上的齿轮承受中间轴传过来的扭矩，同时也承受输出端刹车时带来的刹车力矩。
齿轮传动的设计步骤
齿轮传动的设计步骤齿轮传动的设计步骤齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式，广泛应用于机械设备和工业机械中。
其作用是通过两个或多个齿轮之间的啮合，将动力或运动传递给其他零件或机械系统。
齿轮传动设计的核心在于确定合适的齿轮参数，以满足传动系统的要求。
下面，我们将介绍齿轮传动的设计步骤。
第一步：确定传动比和传动功率在开始齿轮传动的设计前，需要明确传动系统所需的传动比和传动功率。
传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。
传动功率则是指传递给输出轴的功率大小。
根据具体应用需求，我们可以确定传动比和传动功率的数值。
第二步：计算齿轮的模数在传动比和传动功率确定后，接下来需要计算齿轮的模数。
齿轮的模数是指齿轮齿数与齿轮模的比值，用来描述齿轮齿数和齿轮大小的关系。
一般来说，根据传动功率和转速来计算齿轮的模数，以满足传动的要求。
第三步：选择合适的齿轮材料齿轮传动的设计过程中，选择合适的齿轮材料十分重要。
齿轮材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性、强度和刚度，以确保传动系统的可靠性和寿命。
常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金等。
根据具体的应用需求和工作环境选择合适的齿轮材料。
第四步：确定齿轮的齿数和齿形根据传动比和齿轮模数，确定齿轮的齿数。
齿数的确定需要考虑到齿轮啮合条件的要求，如齿面接触、齿轮强度等。
齿形的设计也是十分重要的一步，合理的齿形设计可以提高齿轮传动的效率和传动能力。
常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。
第五步：计算齿轮的几何参数在确定齿数和齿形后，需要计算齿轮的几何参数。
包括齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿隙等。
这些参数直接影响着齿轮的传动特性，如传动比、啮合条件等。
通过计算这些几何参数，可以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。
第六步：计算齿轮的强度在齿轮传动设计的过程中，还需要计算齿轮的强度。
齿轮的强度是指齿轮在工作过程中能够承受的最大载荷。
通过计算齿轮的强度，可以判断齿轮是否能够满足工作条件下的要求。
齿轮齿条计算
齿轮齿条计算齿轮和齿条是机械传动中常用的两种传动方式，它们之间的配合合理与否直接影响到机械传动的效率和性能。
本文将从齿轮齿条的基本原理、设计计算方法以及注意事项等方面进行详细介绍，旨在帮助读者深入了解齿轮齿条的计算方法，并指导实际应用。
一、齿轮齿条的基本原理1.齿轮的基本原理齿轮是由一对或多对齿数不同的圆盘组成的，通过齿的啮合来实现转动和传动。
它具有传递扭矩和改变速度比的作用。
2.齿条的基本原理齿条是一种线性运动的传动装置，由具有一定齿数的直条状齿轮构成。
齿条通过与齿轮的啮合实现力的传递和工件的移动。
二、齿轮齿条的设计计算方法1.齿轮设计计算方法（1）确定传动比：根据所需的转速比和传动功率，选择合适的齿轮组合。
（2）计算模数：通过传动功率和转速来确定齿轮的模数。
（3）计算齿数：根据齿轮的模数和传动比，计算齿轮的齿数。
（4）计算齿轮尺寸：根据齿数和模数，计算齿轮的直径、齿宽等尺寸。
2.齿条设计计算方法（1）确定齿条的模数：根据工作载荷和所需的尺寸精度，选择合适的齿条模数。
（2）计算齿条的齿数：根据齿条的模数和长度，计算齿条的齿数。
（3）计算齿条的尺寸：根据齿数和模数，计算齿条的宽度、高度等尺寸。
三、齿轮齿条计算的注意事项1.合理设计齿轮齿条的啮合角和啮合线速度，避免啮合不良和过高的载荷。
2.设计时要考虑齿轮齿条的工作环境和要求，选择合适的材料和表面处理方式，以提高其使用寿命和性能。
3.在实际应用中，要注意齿轮齿条的润滑和保养，定期检查和更换磨损严重的齿轮齿条部件。
齿轮齿条作为机械传动中常用的方式之一，其设计计算方法的合理与否对传动效率和性能有着直接的影响。
通过本文的介绍，读者不仅可以全面了解齿轮齿条的基本原理和设计计算方法，还能掌握齿轮齿条计算的注意事项，有助于在实际应用中对齿轮齿条进行准确的计算和选用，以提高机械传动的效率和使用寿命。
斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)
例题：已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW，小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转，满载工作时间35000h。
1.确定齿轮材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表，选择齿轮的材料为：小斜齿轮：38S i M n M o,调质处理，表面硬度320～340HBS（取中间值为330HBS）大斜齿轮：35S i M n, 调质处理, 表面硬度280～300HBS（取中间值为290HBS）注：合金钢可提高320～340HBS由图16.2-17和图16.2-26，按MQ级质量要求选取值，查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE：σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数：按公式表查得：a≥476（u+1）√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1：T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K：考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα：取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP：σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46，取最小安全系数s Hmin=1.1，按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式：a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7）确定模数：按经验公式m n=(0.007～0.02)α=(0.007～0.02)x300mm=2.1～6mm 取标准模数m n=4mm8）初选螺旋角β=9°，cosβ= cos9°=0.9889）确定齿数：z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10）求螺旋角β：cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11）计算分度圆直径：d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12）确定齿宽：b=Фα×a =0.4×300=120mm 13）计算齿轮圆周速度：V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度，参考表16.2-73，选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1）分度圆上的圆周F1：F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2）使用系数K A：查表16.2-36，K A=1.5 3）动载荷系数K V：K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234）接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β，根据表16.2-40，装配时候检验调整：K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695）齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42，得：K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ，查图16.2-15，Z H =2.477)弹性系数Z E ，查表16.2-43，Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ：当量齿数：Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10，分别得到εaI=0.83，εaII=0.91，εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’，查图16.2-11，得εβ=1.55按εav= 1.74，εβ=1.55，β=9°22｀，查图16.2-16，得Zεβ=0.76 9）将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10）计算安全系数S H根据表16.2-34，S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT：按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢（允许有一点的点蚀），查图16.2-18，Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油，其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19， Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W，：因小齿轮未硬化处理，齿面未光整，故Z W=1尺寸系数Z X：查图16.2-22，Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46，一般可靠度S Hmin=1～1.1,S H＞S Hmin,故安全。
齿轮的设计计算过程
1.选定类型，精度等级，材料及齿数 （1）直齿圆柱硬齿面齿轮传动 （2）精度等级初定为8级 （3）选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，（217-255）HBS 大齿轮选用45号钢，正火处理，（162-217）HBS （4）选小齿轮齿数为Z1=24，Z2=3.2x24=76.8.取Z2=772. 按齿面接触强度设计计算（1）初选载荷系数K t电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K t 的推荐范围为（1.2-2.5），初选载荷系数K t ：1.3， （2）小齿轮转矩)(29540/97039550000/9550111mm N n P T ⋅=⨯==(3)选取齿宽系数1=d φ.⑷取弹性影响系数218.189MPa Z E =⑸按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5801lim =σ。
大齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5202lim =σ ⑹计算应力循环次数N 1=60n 1jl h =60X970X1X(16X300X15)=4.470X109N 99210397.12.310470.4⨯=⨯=⑺取接触疲劳寿命系数K .89.0,88.021==HN HN K⑻计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1[]a HN H MP MPa SK 4.5105709.01lim 11=⨯==σσ[]a HN H MP MPa SK 8.46253095.02lim 22=⨯==σσ⑼按齿面接触强度设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径mm Z u u T K d H E d t t 248.56)8.4628.189(2.32.4110954.28.132.2)][(132.23243211=⨯⨯⨯=+〉σφ②计算齿轮圆周转速v 并选择齿轮精度 s m n d V t /48.2100060970248.5610006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ③计算齿轮宽度bmm d b t d 248.56248.5611=⨯=⨯=φ④计算齿轮宽度b 与齿高h 之比 模数 mm mm Z d m t 033.22272.44111===齿高 mm mm m h 574.4033.225.225.21=⨯==67.10=hb⑤计算载荷系数根据v=2.27m/s 。
齿轮传动的设计计算
齿轮传动的设计计算
齿轮传动的设计计算通常涉及以下几个方面：
1. 齿轮尺寸计算：首先需要确定主动轮和从动轮的模数（齿轮的模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值），根据传动比和齿数关系，计算主动轮和从动轮的齿数。
然后根据齿轮的模数和齿数，计算出齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。
2. 传动比计算：根据所需的输入转速和输出转速，计算传动比。
传动比可以通过齿轮齿数之比来确定。
3. 齿轮强度计算：根据传动功率和转速，计算齿轮的弯曲强度和接触强度。
弯曲强度是指齿轮在承受力矩时的抗弯能力，接触强度是指齿轮齿面在传递力矩时的抗磨损能力。
根据齿轮材料的强度参数和几何参数，使用相应的公式计算弯曲强度和接触强度，并与所需的传动功率和转速进行比较，确保齿轮能够满足设计要求。
4. 齿轮齿形计算：根据齿轮的模数、齿数和压力角，计算齿轮的齿形。
齿形计算包括计算齿顶高度、齿根高度、齿根圆曲率半径等参数。
通过合理选择这些参数，可以确保齿轮传动的平稳运行和高效传动。
5. 齿轮轴的计算：根据齿轮的传动功率和转速，计算齿轮轴的强度。
齿轮轴的强度计算涉及到材料的抗弯强度和抗剪强度，并考虑到齿轮轴的几何参数。
以上是齿轮传动设计计算的一般步骤，具体的计算方法和公式可能会根据不同的设计要求和标准有所差异。
在实际的工程设计中，通
常需要参考相关的齿轮设计手册或使用专业的齿轮设计软件来完成计算。
斜齿轮设计（史上最详细的计算过程,有图有表有计算）
斜齿轮设计（史上最详细的计算过程,有图有表有计算）例题：已知⼩齿轮传递的额定功率P=95 KW，⼩斜齿轮转速n1=730 r/min,传动⽐i=3.11,单向运转，满载⼯作时间35000h。
1.确定齿轮材料，确定试验齿轮的疲劳极限应⼒参考齿轮材料表，选择齿轮的材料为：⼩斜齿轮：38S i M n M o,调质处理，表⾯硬度320～340HBS（取中间值为330HBS）⼤斜齿轮：35S i M n, 调质处理, 表⾯硬度280～300HBS（取中间值为290HBS）注：合⾦钢可提⾼320～340HBS由图16.2-17和图16.2-26，按MQ级质量要求选取值，查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE：σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿⾯接触强度初步确定中⼼距，并初选主要参数：按公式表查得：a≥476（u+1）KT1φaσHP2u 31)⼩齿轮传递扭矩T1：T1=9550×P1=9549×95=1243N.m2)载荷系数K：考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较⼤，取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα：取φα=0.44)齿数⽐u=Z2/Z1=3.115)许⽤接触应⼒σHP：σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46，取最⼩安全系数s Hmin=1.1，按⼤齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代⼊计算中⼼距公式：a≥4763.11+1 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中⼼距a =300mm7）确定模数：按经验公式m n=(0.007～0.02)α=(0.007～0.02)x300mm=2.1～6mm 取标准模数m n=4mm 8）初选螺旋⾓β=9°，cosβ= cos9°=0.9889）确定齿数：z1=2a cosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动⽐i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10）求螺旋⾓β：cosβ=m n Z1+Z22a =4×36+1122×300=0.98667,所以β=9°22’11）计算分度圆直径：d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×112=454.053mm12）确定齿宽：b=Фα×a =0.4×300=120mm 13）计算齿轮圆周速度：V=πd1n1=π×145.946×730=5.58m/s根据齿轮圆周速度，参考表16.2-73，选择齿轮精度等级为8-7-7(GB10095-2002)3.校核齿⾯接触疲劳强度根据σH=Z H Z E ZεβF1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1）分度圆上的圆周F1：F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2）使⽤系数K A：查表16.2-36，K A=1.53）动载荷系数K V：K V=1+K1K A F1b+K2Z1V100u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代⼊上式得K V=1+23.91.5×17034120+0.008736×5.581003.1121+3.112=1.234）接触强度计算的齿向载荷分布系数K Hβ，根据表16.2-40，装配时候检验调整：K Hβ=1.15+0.18×b12+0.31×10?3×b=1.15+0.18×1202+0.31×10?3×120=1.2695）齿间载荷分配系数K Hα:查表16.2-42，得：K A F t b =1.5×17034120=213 N/mm2,K Hα=1.16)节点区域系数Z H，查图16.2-15，Z H=2.477)弹性系数Z E，查表16.2-43，Z E=189.8MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋⾓系数Zεβ：当量齿数：Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z23=1123=116.6当量齿轮的端⾯重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10，分别得到εaI=0.83，εaII=0.91，εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按φm=bm =1204=30, β=9°22’，查图16.2-11，得εβ=1.55按εav= 1.74，εβ=1.55，β=9°22｀，查图16.2-16，得Zεβ=0.769）将以上数据代⼊公式计算接触应⼒σH=2.47×189.8×0.76×17034×3.11+1× 1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10）计算安全系数S H根据表16.2-34，S H=σHlim Z HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT：按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1=1.533×109=4.93×108对调质钢（允许有⼀点的点蚀），查图16.2-18，Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选⽤220号齿轮油，其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19， Z得LVR =0.95⼯作硬化系数Z W，：因⼩齿轮未硬化处理，齿⾯未光整，故Z W=1尺⼨系数Z X：查图16.2-22，Z X =1将各参数代⼊公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46，⼀般可靠度S Hmin=1～1.1,S H＞S Hmin,故安全。
内齿轮齿顶和齿根计算公式
内齿轮齿顶和齿根计算公式内齿轮是一种常见的齿轮结构，它通常用于传动装置中。
在内齿轮的设计和制造过程中，齿顶和齿根的计算是非常重要的，因为它们直接影响到齿轮的传动性能和使用寿命。
本文将介绍内齿轮齿顶和齿根的计算公式，并探讨其在内齿轮设计中的应用。
首先，让我们来看一下内齿轮齿顶和齿根的计算公式。
对于内齿轮的齿顶和齿根，其计算公式如下：1. 齿顶高度计算公式：h = m + c。
其中，h为齿顶高度，m为模数，c为齿顶间隙。
2. 齿根高度计算公式：h = m c。
其中，h为齿根高度，m为模数，c为齿根间隙。
在这两个公式中，模数是内齿轮的重要参数，它表示了齿轮齿数和齿轮直径的比值。
齿顶和齿根的间隙则是根据内齿轮的使用要求和制造工艺来确定的。
接下来，我们将详细解释这两个计算公式的应用。
首先是齿顶高度的计算。
齿顶高度是指齿轮齿面顶部到基圆的距离，它直接影响到齿轮的接触强度和传动效率。
在设计内齿轮时，需要根据传动装置的功率、转速和工作环境等因素来确定齿顶高度。
一般来说，齿顶高度越大，齿轮的接触面积越大，传动能力和耐磨性就越好。
但是，齿顶高度过大会增加齿轮的重量和制造成本，同时也会增加齿轮的惯性和振动。
因此，在实际设计中需要综合考虑各种因素，确定合适的齿顶高度。
齿根高度的计算也是内齿轮设计中的重要一环。
齿根高度是指齿轮齿面底部到基圆的距离，它直接影响到齿轮的强度和韧性。
在设计内齿轮时，需要根据传动装置的负载、工作环境和制造工艺等因素来确定齿根高度。
一般来说，齿根高度越大，齿轮的强度和韧性就越好，能够承受更大的载荷和冲击。
但是，齿根高度过大会增加齿轮的重量和制造成本，同时也会增加齿轮的惯性和振动。
因此，在实际设计中也需要综合考虑各种因素，确定合适的齿根高度。
除了齿顶和齿根的高度计算，内齿轮的设计还需要考虑齿面的弧形和齿面精度等因素。
齿面的弧形对于齿轮的传动平稳性和噪音影响很大，而齿面精度则直接影响到齿轮的传动效率和使用寿命。
齿轮各部分计算公式
齿轮各部分计算公式
齿轮是一种常见的机械传动装置，由于其结构复杂，设计计算也相对繁琐。
下面将介绍齿轮各部分的计算公式，包括齿数计算、模数计算、齿廓曲线计算等。
一、齿数计算公式：
齿数是齿轮设计中最基本的参数之一、一般情况下，要求输入齿轮中心距、模数和齿数，通过计算可以得到另一个齿轮的齿数。
1.齿数计算公式：
n=（πd）/m
其中，n为齿数，d为齿轮的规定直径，m为模数。
2.齿轮中心距计算公式：
a=m(z1+z2)/2
其中，a为齿轮中心距，m为模数，z1、z2为两个齿轮的齿数。
二、模数计算公式：
模数是齿轮设计中重要的参数之一，是决定齿轮尺寸的关键。
1.模数计算公式：
m=d/z
其中，m为模数，d为齿轮的规定直径，z为齿数。
三、齿廓曲线计算公式：
齿廓曲线是描述齿轮齿形的曲线，常用的齿廓曲线有圆弧、渐开线等。
1.圆弧齿廓曲线计算公式：
y = r - (r' + r' tanα)
其中，y为齿廓偏差，r为齿轮基圆半径，r'为齿轮分度圆半径，α
为压力角。
2.渐开线齿廓曲线计算公式：
x = (r + r α) cosθ + m tanθ - m tanα
其中，x为齿廓偏差，r为齿轮基圆半径，α为压力角，θ为齿廓角。
以上仅是齿轮计算中的一部分公式，实际的齿轮设计计算还需要考虑
到材料强度、结构刚度等因素。
此外，齿轮的传动特性、工作精度也需要
在设计时进行综合考虑。
齿轮设计的一般步骤
1、根据负载、以及运动状态（速度、是垂直运动还是水平运动）来计算驱动功率2、初步估定齿轮模数（必要时，后续进行齿轮强度校核，若在强度校核时，发现模数选得太小，就必须重新确定齿轮模数，关于齿轮模数的选取，一般凭经验、或是参照类比，后期进行安全校核）3、进行初步的结构设计，确定总传动、以及确定传动级数（几级传动）4、根据总传动比进行分配，计算出各级的分传动比5、根据系统需要进行详细的传动结构设计（各个轴系的详细设计），这样的设计一般还在总装图上进行。
6、在结构设计的时候，若发现前期的参数不合理（包括齿轮过大、相互有干涉、制造与安装困难等），就需要及时的返回上面程序重新来过7、画出关键轴系的简图（一般是重载轴，当然，各个轴系都做一遍当然好），画出各个轴端的弯矩图、转矩图，从而找出危险截面，并进行轴的强度校核8、低速轴齿轮的强度校核9、安全无问题后，拆分零件图渐开线圆柱齿轮传动设计程序主要用于外啮合渐开线圆柱标准直齿齿轮传动设计、渐开线圆柱标准斜齿齿轮传动设计和渐开线圆柱变位齿轮传动设计。
程序中的各参数和各设计方法符合相关的国家标准，即：渐开线圆柱齿轮基本轮廓（GB/T1356－2001）、渐开线圆柱齿轮模数（GB/T1357－1987等效采用ISO54－1977），以及《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》（GB/T3480－1997等效ISO6336－1966）、渐开线圆柱齿轮精度（GB/T10095－2001等效ISO1328－1997）。
程序根据输入的齿轮传动设计参数和相关设计要求，进行齿轮几何尺寸的计算、齿轮接触疲劳强度校核和弯曲疲劳强度校核的计算，以及相关公差值的计算等。
整个设计过程分步进行，界面简洁，操作方便硬齿面齿轮风力发电增速齿轮箱中，其输入轴承受叶片传过来的轴向力、扭矩和颠覆力矩。
中间轴上的齿轮承受输入端传过来的力矩和输出端刹车时传过来的刹车力矩。
输出轴上的齿轮承受中间轴传过来的扭矩，同时也承受输出端刹车时带来的刹车力矩。
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1.选定类型，精度等级，材料及齿数 （1）直齿圆柱硬齿面齿轮传动 （2）精度等级初定为8级 （3）选择材料及确定需用应力
小齿轮选用45号钢，调质处理，（217-255）HBS 大齿轮选用45号钢，正火处理，（162-217）HBS （4）选小齿轮齿数为Z1=24，Z2=3.2x24=76.8.取Z2=77
2. 按齿面接触强度设计计算
（1）初选载荷系数K t
电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K t 的推荐范围为（1.2-2.5），初选载荷系数K t ：1.3， （2）小齿轮转矩
)(29540/97039550000/9550111mm N n P T ⋅=⨯==(3)选取齿
宽系数1=d φ.
⑷取弹性影响系数2
1
8.189MPa Z E =
⑸按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5801lim =σ。
大齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5202lim =σ
⑹计算应力循环次数
N 1=60n 1jl h =60X970X1X(16X300X15)=4.470X109
N 99
210397.12
.310470.4⨯=⨯=
⑺取接触疲劳寿命系数K .89.0,88.021==HN HN K ⑻计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1
[]a HN H MP MPa S
K 4.5105709.01lim 11=⨯==σσ
[]a HN H MP MPa S
K 8.46253095.02
lim 22=⨯==
σσ
⑼按齿面接触强度设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径
mm Z u u T K d H E d t t 248.56)8
.4628.189(2.32.4110954.28.132.2)][(132.232
43211=⨯⨯⨯=+〉σφ②计算齿
轮圆周转速v 并选择齿轮精度 s m n d V t /48.21000
60970
248.561000
601
1=⨯⨯⨯=
⨯=
ππ
③计算齿轮宽度b
mm d b t d 248.56248.5611=⨯=⨯=φ
④计算齿轮宽度b 与齿高h 之比
模数 mm mm Z d m t 033.222
72.44111===
齿高 mm mm m h 574.4033.225.225.21=⨯==
67.10=h
b
⑤计算载荷系数
根据v=2.27m/s 。
8级精度得，动载系数08.1=v K
75
.1;1===A F H K K K αα
26.1,342.1==ββF H K K
故载荷系数 403.326.1342.115.175.1=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=βαH H v A K K K K K ⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径
mm K K d d t t 616.792
.1403.372.4433
11=⨯== ⑦计算模数m
mm mm Z d m 513.224
616.7911===
3、按齿根弯曲强度设计 ⑴确定各计算值
①MPa MPa FE FE 380,52021==σσ
②弯曲疲劳寿命系数88.0,85.021==FN FN K K ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得
小齿轮的弯曲疲劳安全系数为334.29Mpa
大齿轮的弯曲疲劳系数为257.86Mpa
4）计算在载荷系数
K=KaKvK Fa K FB =1.75X1.15X1X1.26=2.536 5）查取齿形系数
Y Fa1=2.65 Y Fa2=2.28 6）查取应力校正系数
由表（10-5）查得
Ysa 1=1.58 Ysa 2=1.83 （2）设计计算
带入公式求得，m ≥1.61mm
对比计算结果，由齿面的接触的接触疲劳强度计算的模数m ≥齿根强度计算的模数，由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度
所决定的承载能力，仅于齿轮直径有关，可去弯曲疲劳强度模数2.513，就近圆整为标准值m＝3mm，接触疲劳强度算得分度圆直径为79.616mm，算出小齿轮齿数
Z1＝d1B/m=79.616/3＝26.54≈27
Z2＝3.2X27＝84.9≈85，取Z2＝85
4.几何尺寸计算
（1）分度圆直径
d1＝z1m＝27X3＝81mm
d2＝z2m＝85X3＝255mm
（2）齿轮宽度b＝1X81＝81mm
取B2＝81mm B1＝86mm
齿轮的加工制造
.齿轮的制造主要内容包括确定齿轮毛皮制造方法、选择齿轮的定位基准。
选择吃配和吃面的加工方案、确定齿轮加工工艺过程。
1、确定齿轮毛坯制造方法
齿轮的毛坯形式有棒料。
锻件、铸件三种选择。
锻件用于强度高、耐磨性好、耐冲击的齿轮。
锻件锻后腰进行正火处理，消除锻造应力、改善晶粒组织和切削性能。
2、选择齿轮加工的定位基准。
（1）定位要求、
①齿轮加工时的定位基准应可能的与装配基准、测量基准相一致，以避免基准不重合产生的误差，符合基准重合原则
②在齿轮加工的整个过程中应尽可能的采用相同的定位基准
详细的加工过程的各个基准
序号加工工序定位基准设备
1粗车精车A面A面车床
2粗车精车φ40孔圆C外圆面车床
A面φ40孔车床
3以心轴定位粗车外圆
面C
4不卸下心轴精车外圆
A面φ40孔车床
面C、A面
5滚齿（下文详细设计）A面φ40孔滚齿机
（2）滚齿机方案的选择
普通中小型滚齿机的性能特点：
使用广泛，产品型号多。
只具备一般性能，如一次方框工作循环，可顺切、逆切滚齿，滚刀自动窜刀，有车削速度和进给量的变换机构，能做快速机动调整。
多数为工作台径向移动的立式布局，少数有卧式布局。
主要供各类机械加工和修理厂单件小批量生产使用。
加工精度一般为6-7级。
本工件可以采用滚齿加工方法加工齿轮齿面。
滚齿机的型号：Y3150E（机械加工工艺师手册表14-3 P324）
最大加工直径X最大模数500x8
滚刀工作台最小中心距30
加工范围齿宽250 螺旋角55 最少加工齿数6工作台尺寸510 mm
级数9
范围40-250
表面粗糙度 3.2
等级5-6-7
重量 4.5t
外形尺寸2439x1272x1770
渐开线齿轮滚刀的选择：
机械加工工艺装备设计手册341页表2-170GB6083-85选择滚刀型号m3AGB6083-85
D e＝80mm，L＝80mm，Z＝14
滚齿机的主运动传动链:
换置计算：两端件：
电动机——滚刀主轴 计算位移
n 电（r/min ）——n 刀（r/min ）
运动平衡式
u2-3——轴II-III 间的可变传动比；共三种：
u=27/43；31/39；35/35；
A/B ——变速挂轮；三种 A/B=22/44；33/33；44/22 根据滚刀的转速，计算uv ，并决定u2-3的啮合位置和A/B
查表37-15机械加工工艺师手册：fa ＝1.0mm/r
查表37-18精切齿轮的切削速度 单边余量 0.2，进给量1.0.，则查得切削速度为21m/min.
n 刀＝1000X21/πde ＝83.60r/min 当u 2-3＝27/43时，应取A
B
为33/33.
刀
n B
A u =⨯⨯⨯⨯
⨯⨯⨯⨯-80
202828282828284221165115143032
z k e f d c
b a x u 24=
=取挂轮的A
B 为33/33.
滚齿机的展成运动传动链 传动路线：
换置计算 ● 两端件
➢ 滚刀主轴（滚刀转动）——工作台（工件转动） ● 计算位移
➢ 滚刀1（r ）——工件K/Z （转）
运动平衡式为 范成运动传动链换置公式：
z
k
d
c
b a f
e u =
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯72115642
28282828282820801合z
k
d c
b a f
e u =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯7211564228282828282820801合
取 e=36，f=36 2427 ＝axc
bxd 因机床挂轮齿数在20-100范围内，
所以分解的因数应该在这个范围内。
2427 ＝40x30
30X30
所以a ＝40，b ＝30，c ＝30，d ＝30. 进给传动链： 传动路线：。