斜齿轮传动设计步骤

斜齿轮传动设计步骤

已知：传递功率p ，转速1n 、2n （或传动比i ，齿数比u ）；齿轮的布置情况，载荷的变动情况，每天工作

小时数，使用年限等。

设计：齿轮的材料，热处理，主要尺寸等

步骤：

1．选择齿轮材料：大小齿轮材料、热处理、硬度（查表7—8）、选择精度等级（一般6~9级），初选螺旋角()815β。 根据设计要求，可以取软齿面，也可以取硬齿面。 软齿面是指：HBW1，HBW2≤350，或HBW1＞350，HBW2＜350

注意：HBW1=HBW2+（30～50） （1为小齿轮、2为大齿轮）

硬齿面是指：HRC 1可以等于HRC 2，也可以HRC 1＞HRC 2，即HBW 1，HBW 2>350HBW

选择小齿轮的齿数：Z 1=20~40（闭式传动） Z 1=17~20（开式传动） 2．确定许用应力

1）许用接触应力的确定 式（7-24） []lim H b

H HL H

K S σσ=

① 由表7-8 ，查lim 1H b σ 、lim 2H b σ，并取二者的小值计算[]H σ

② 取安全系数 H S (课本：P145)

③ 计算应力循环次数60nt H N =, n 是与[]H σ对应齿轮的转速。

④ 由图

7-35 查循环基数 0H N

⑤ 计算 HL K = 当H H0N >N 时，取1HL K =

⑥ 计算[]H σ

2) 许用弯曲应力 式(7-30) []lim F b

F FC FL F

K K S σ

σ=

①由表7-9，查lim 1F b σ ，lim 2F b σ

②取安全系数F S （课本：P148）

③取K FC （课本：P148）

④计算K FL FV H N =N ，

6F0N =410⨯

当 HBW ≤350 时，FL K =1 ，但≤2 ⑤计算[]1F σ 、[]2F σ

3. 61

11

T =9.5510 P n ⨯ (单位：P 1:KW ；n 1:rpm ；T 1：Nmm 。有时T 1是已知的不用计算)

4.根据接触强度，试求小齿轮分度圆直径1t d （说明：下标t

表示test ，即试算）

式（7-23） 1t d

d K =初步计算时，取d K = 由表7-7查d ψ；图7-32查K β；

求出1t d

。（因为是试算，不用取整数）

5. 精确计算小齿轮分度圆直径

1.76cos H Z β= ；E Z =

Z ε=；0.9 1.0K ε= ； 12111.88 3.2()cos Z Z αεβ⎡⎤=-+⎢⎥⎣

⎦ （P140） 计算圆周速度 11601000t d n πν=

⨯ m/s ；依据精度等级和圆周速度由图7-33查K ν 计算

d K =7-23）求出1d

求出 1d ，计算1d b d ψ=

圆整后，作为大齿轮宽度2b 取： 12(5

10)b b =+ mm 6. 根据弯曲疲劳强度，计算齿轮的法面模数n m

式（7-29）

n m

m K ≥

m K =式中：1Y K εεαε=，为重合度系数； 1140Y ββ

=-，为螺旋角系数 F Y : 齿形系数, 由 113cos Z Z νβ=

，223cos Z Z νβ= 查图7-38得F1Y 及F2Y 公式中代入 []11F F Y σ 、 []2

2F F Y σ 中的大值 求出n m 后，最终确定的标准值n m 要大于计算出的值。

7.计算几何尺寸

由11cos n m Z d β

=

和初选的螺旋角β，计算合适的小齿轮齿数：11cos n d z m β=，并取大于该数的整数（不四舍五入）作为小齿轮的齿数，并计算21Z =uZ ，取整数。（此处1d 为根据接触强度计算的值）

求中心矩12()'2cos n m Z Z a β

+=，为加工安装方便，取整数，记为a ，修正螺旋角β： 12()ar cos 2n m Z Z a β+⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ , 并精确到秒；于是：11cos n m Z d β=（不要四舍五入）（即根据修正后的1z 和螺旋角计算）

计算表7-4的其他参数和尺寸。

8.齿轮的结构设计

画出大小齿轮的零件工作图。