斜齿圆柱齿轮设计自动计算表格

齿根弯曲疲劳强度校核
YFa2 YSa2 Yε (手 (手 (手 输) 输) 输)
Yβ (手输 β ຫໍສະໝຸດ Baidu°) 改公 式) 15.09018518
φd
mn
1.58 1.78 0.671 0.971
0.6 1.75
z1
σ F1
σ F1
最终 设计 齿数 齿数 结论 Z1 Z2
23
891.3337797
428.035 427.5
u
ZH(手输 ZE 图10-20)
Zε (手 输)
Zβ
3.1739 2.42 189.8 0.78
分度圆直径d2
0.9850
中心 距a 87
131.6608911
齿根
σ
H
KF(手输) T1
YFa1 YSa1 (手 (手 输) 输)
1394.1972 1.9656 1440
108333.3333 2.65 2.21
接触疲劳对应的Z1 弯曲疲劳 对应的Z1 ’（舍 弃） 22.43863239 12.441205
取整后确定的最 取整后 终Z2（四舍五 确定的 入，最好与Z1互 最终Z1 质）
几何尺 寸计算
23
73.00
“一号对比”），如果齿面接触疲劳的模数小，就用接触疲劳的模 数，并且从标准中就近取整。反之则反。
6
1.8816
按照实际载荷系数 （齿根弯曲疲劳） 算的齿数模数 mn
模数mn 就近取 整取大 整（机 械原理 p202）
按接触 疲劳强 度算的 按弯曲疲 劳强度算 d1 的d1’ （舍弃）
1.7804 ...一号对比...
1.75 40.4697 37.309829
对比计算结果 （“一号对比”），如果齿面接触疲劳的 数，并且从标准中就近取整。反之
23
73
压力 模数m 角 螺旋角β ° α °
变位 系数 中心 齿宽 齿宽 X1=X 距a b1 b2 2=?
1.75
20 15.09018518
0
87
30
35
小齿 轮选 用材 料
大齿 轮选 用材 料
齿轮 制造 精密 等级
20Cr MnTi 渗碳 后淬 火， 50HR
40Cr 调质 后表 面淬 火 55HR
取最小的[σ H]（放到R5 单元格）
1440
KFt
βb
(°)
εαV
Yε
1.3
13.140
1.7201
0.686
弯曲疲劳强度的 螺旋角系数Yβ
ZV1
ZV2
图1017 齿 形系数 YFa1
0.872
25.17766672
79.91172482
2.65
许用应 图10-17 齿形 YFA2 力 系数YFa1
接触疲 劳许用 应力[σ H]的计 算
小齿轮 的接触 疲劳极 限 σ Hlim1 1600
大齿轮的 接触疲劳 （齿轮每转一周 极限 同一齿面的啮合 σHlim2 次数）j
（齿轮的工 作寿命时 间）Lh
1200
1
100
弹性影 响系数 ZE （MPa）
接触疲 劳许用 圆周速度V 齿宽b 应力[σ （m/s） H]
载荷系数KH
189.8
1440 19.94582
19.94435576
2.346
N1（科学计数法 N2 表示）
由图10-23得接 触疲劳寿命系数 KHN1
6.8760E+07
2.1664E+07
0.9
使用系数KA
查图10-8动载系 表10-3 齿间载 数KV 荷分配系数KHα
1.25
1.15
1.2
备注： 把180乘π/180
得π弧度
传递功率P （kw）
初选螺旋角β(弧 130 度制)（输入时要修改公
式）
αt(°)
αat1 （°）
αat2
20.56170535 按齿面接触 疲劳强度设 计
30.29463803
24.20992694
/180
得π弧度
0.244346095
压力角α（弧度 制）
0.34906585
KH
131.6608911
24.8893 公式中的d1乘以 BP单元格
30
35 校核前 各项重 要参数
2.346 Z1 23
齿面接触疲劳强度校核
T1
φd
d1
108333.3333 Z2（手动输入） 73 传动比U
0.6
41.4822
分度圆直径d1
3.173913043
41.48219858
齿面接触疲劳强度校核
斜齿圆柱齿轮设计
查图表项目使用 该颜色
作者：黄兴 201200105001
齿数比 输入功 3.1739 U： 率
使用系 数KA
1.25
试选载 小齿轮 大齿轮 小齿轮 取整Z2 荷系数 实际传动比U 齿数Z1 齿数Z2 转速n1 KHt
23
73
73
1.3 11460
3.173913043
如 180°换成弧度制
2.65
2.21
YFA2
图1018 应 力修正 Ysa2 系数 Ysa1 1.58 1.78
许用应 YFA1YSA1/ 力 [σF]1
YFA2YSA2/ [σF]2
2.21
0.0078
0.0092
YSA1
YSA2
图1022得 KFN2 KFN1
弯曲疲劳安全 系数S
1.58
1.78
0.9
0.95
1.4
εα
εβ
Zε
1.631197203
1.095217241
0.772162969
试算小 齿轮分 度圆直 径
齿宽系数φd
0.6
螺旋角系数Zβ
试算小轮分度圆 直径d1t
小齿轮传递的转 矩T1（N·mm）
查图1020得区 域系数 ZH
0.985035901
33.24059293
108333.3333
2.433
接触疲劳寿命系 安全系数S 数KHN2
[σH]1(MPa)
[σ H]2(MPa)
1.25
1
1440
1500
表10-4
KHβ
按实际载荷系数 算得的分度圆直 径d1
按照接触疲劳算 的相应的齿轮模 数mn
试算齿轮 模数mnt
1.36
40.470
1.707 按齿根弯 ...一号对比... 曲疲劳强 度设计
计算中心距 a
按照圆整后的 圆整后的 中心距修正螺 小齿轮的分度圆 中心距a 旋角β （°） 直径d1 （最终） （使用a最终）
86.5715
87
解释：如果 模数（BE5单 元格）变大 了，那么圆 整中心距应 该缩小。反
15.090
41.4822
大齿轮的分度圆 直径d2
计算齿轮宽度b
圆整中 心距后 圆整b1 圆整b2 的强度 校核
（手动)选 取 试算齿轮模数 调整齿 圆周速度v (米 d1(对应于mnt YFA2YSA mnt 轮模数 每秒) 的直径) / [σF]最 小值 0.0078 1.5740 22.3875 37.3098
图10-24得小齿 大齿轮齿根弯 轮齿根弯曲疲 曲疲劳极限σ 劳极限σflim1 Flim1
[σF]1
830
630
533.5714286
齿宽b
齿高h
宽高比b/h
22.3859
3.5415
6.3211
[σF]2
427.5
查10-8图动载系 数Kv
查表 10-3得 齿间载 荷分配 系数KF α 1.2
查表10查图 4用插值 10-13 载荷系数KF 法得KH 得KFβ β
1.12
1.17
1.12