齿轮齿条的设计

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齿轮齿条传动设计计算

1. 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动;2）速度不高,故选用7级精度GB10095-88; 3）材料选择;由表10-1选择小齿轮材料为40Cr 调质,硬度为280HBS,齿条材料为45钢调质硬度为240HBS;4）选小齿轮齿数1Z =24,大齿轮齿数2Z =∞;2. 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算,即(1)确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数t K =;2）计算小齿轮传递的转矩;预设齿轮模数m=2mm,直径d=65mm3 由表10-7选齿宽系数d ϕ=;4由表10-6查得材料的弹性影响系数218.189MPa E =Z ;5由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa im H 6001l =σ;齿条的接触疲劳强度极限a 5002 lim MP H =σ;6由式10-13计算应力循环次数;7由图10-19取接触疲劳寿命系数7.11=K HN ;8计算接触疲劳许用应力;取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径1d t ,代入[]1H σ;2）计算圆周速度v;3计算齿宽b;4计算齿宽与齿高之比;模数齿高5）计算载荷系数;根据,7级精度,由图10-8查得动载荷系数1=V K ;直齿轮,1==ααF H K K ;由表10-2查得使用系数5.1=A K ;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时250.1=βH K ; 由33.5=hb ,250.1=βH K 查图10-13得185.1=βF K ；故载荷系数 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a 得7计算模数m;3. 按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度设计公式为（1）确定公式内各计算数值1）由图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限a 5501MP FE =σ;齿条的弯曲强度极限a 3802MP FE =σ；2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数1.11=FN K ,2.12=FN K ;3）计算弯曲疲劳许用应力;取弯曲疲劳安全系数S=,由式10-12得4计算载荷系数K;5查取齿形系数;由表10-5查得65.21a =F Y ,06.22a =F Y ;6查取应力校正系数;由表10-5查得58.11a =S Y ,97.12a =S Y ;7）计算齿轮齿条的[]F Sa Fa Y Y σ并加以比较;齿条的数值大;（2）设计计算由于齿轮模数m 的大小主要决定弯曲强度,而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径;可由弯曲强度算得的模数并就近圆整为标准值m=4mm,按接触强度算得的分度圆直径mm d 84.771=,算出齿轮齿数以上计算过程验证了模数m=2,直径d=65的齿轮是符合强度要求的。

毕业设计-齿轮齿条转向器设计

齿轮齿条转向器组成
主要由输入轴、输出轴、齿轮、齿条、壳体等部件组成。其中，输入轴与方向盘相连，输出轴与车轮相连，齿轮与齿条啮合实现动力传递。
齿轮齿条转向器工作原理
当方向盘旋转时，输入轴带动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，将旋转运动转换为直线运动，推动输出轴左右移动，从而实现车轮的转向。
02
齿轮齿条转向器设计原理
，减少磨损和故障。
关键部件设计
齿轮设计
根据传动比和扭矩要求，设计齿轮的模数、齿数、压力角等参数，并进行齿形优化，提高传动效
率和噪声性能。
齿条设计
根据转向器输出转角和力矩要求，设计齿条的截面形状、长度、材料等参数，并进行强度校核。
轴承与轴设计
选用适当的轴承类型和尺寸，设计轴的直径、长度、材料等参数，确保轴的刚度和强度满足要求。
毕业设计-齿轮齿条转向器设计
汇报人：文小库
2024-01-18
CONTENTS
• 引言 • 齿轮齿条转向器设计原理 • 齿轮齿条转向器结构设计 • 制造工艺与装备设计 • 仿真分析与优化设计 • 实验验证与性能评估 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
毕业设计目的
通过本次毕业设计，旨在培养学生综合运用所学理论知识，进行实际工程设计的能力，提高解决工程实际问题的能力。
齿轮齿条传动原理
齿轮与齿条的啮合
齿轮的旋转运动通过其齿面与齿条的直线齿面啮合，将旋转运动转化为直线运动。
传动比的计算
根据齿轮齿数、模数和齿条参数，计算齿轮齿条传动的传动比，以确定输出速度与输入速度之间的关系。
转向器工作原理
输入与输出轴的连接
转向器的输入轴与齿轮相连，输出轴与齿条相连，通过齿轮齿条的啮合实现动力传递。

齿轮齿条传动设计计算

齿轮齿条传动设计计算1.选用直齿圆柱齿轮齿条传动，精度等级为7级（GB-88），小齿轮材料为40Cr（调质）硬度为280HBS，齿条材料为XXX（调质）硬度为240HBS，小齿轮齿数为24，大齿轮齿数为无穷大。

2.按照齿面接触强度进行设计，通过设计计算公式计算得到齿轮传递的转矩为2.908×105N∙mm。

选用载荷系数K t1.3，齿宽系数φd0.5，材料的弹性影响系数ZE189.8MPa，小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1600MPa，齿条的接触疲劳强度极限σHlim2550MPa。

通过计算应力循环次数得到N16.113×104，接触疲劳寿命系数KHN11.7.根据失效概率为1%和安全系数S=1，计算得到接触疲劳许用应力[σH11020MPa。

3.计算小齿轮分度圆直径dt1为68.89mm，圆周速度v为0.029m/s，齿宽b为34.445mm，齿宽与齿高之比为2.87，齿高为6.46mm。

计算载荷系数根据速度v=0.029m/s、精度为7级，查图10-8得动载荷系数KV=1；由于是直齿轮，故KHα=KFα=1；根据表10-2得使用系数KA=1.5；根据表10-4用插值法得到7级精度、小齿轮为悬臂布置时的KHβ=1.250.再根据h=5.33和KHβ=1.250查图10-13得KFβ=1.185.因此，载荷系数K=KA×KV×KHα×KHβ=1.5×1×1×1.250=1.875.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得d1t=31.875K/d1=68.89mm，因此d1=77.84mm。

计算模数m根据齿根弯曲强度设计，由式（10-5）得弯曲强度设计公式为：m≥(2KT1YFaYSa)/(φdz1[σF]3)确定公式内各计算数值：1.根据图10-20c，小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa，齿条的弯曲强度极限σFE2=380MPa。

齿轮齿条设计

4.1 齿轮参数的选择[8]齿轮模数值取值为m=4, 齿轮齿数为z=150, 压力角取α=20°,标准齿轮各部分尺寸都与模数有关, 且都与模数成正比。

规定齿顶高ha=h m, h 和c 分别称为齿顶高系数和顶隙系数。

正常齿制齿轮h =1, c =0.25。

齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火, 而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经高频淬火, 表面硬度均应在56HRC 以上。

为减轻质量, 壳体用铝合金压铸。

4.2 齿轮几何尺寸确定[2]齿顶高 h a =h *a m=1×4, h a =4 mm齿根高 h =( h + c )m, h =（1+0.25）×4=5 mm齿高 h = h + h =4+5, h=9 mm分度圆直径 d =mz d=4×150=600 mm齿顶圆直径 d a =d+2 h a d a =608 mm齿根圆直径 d f = d-2 h f =600-2×5=590mm基圆直径 d b =d αcos =564mm齿厚为 s=p/2=πm/2=6.28齿槽宽 e= p/2=πm/2=6.28齿距 p=πm=3.14×4=12.564.3 齿根弯曲疲劳强度计算[11]4.3.1齿轮精度等级、材料及参数的选择（1）由于转向器齿轮转速低, 是一般的机械, 故选择8级精度。

（2）齿轮模数值取值为m=4, 齿轮齿数为z=150, 压力角取α=20°.齿轮选用20MnCr5或15CrNi6材料制造并经渗碳淬火, 硬度在56-62HRC 之间, 取值60HRC.4.3.2齿轮的齿根弯曲强度设计。

σF =z bm KT22Y F Y S ≤[σF ]m ≥32][2F S F d Y Y z KT σψ• T=9.55×106×ωωn P [σF ]=FF N S Y lim σ 式中 K —载荷因数, 由表7—8, 取K=1.2;T —齿轮的理论转矩, T=105845N ·mσF —齿根实际最大弯曲应力（Mpa ）[σF ]—齿轮的许用弯曲应力（Mpa ）b —轮齿的工作宽度（mm ）—齿宽因数, 见表7-12Y —齿形修正因数, 见表7-11Y —应力修正因数, 见表7-11Y —弯曲疲劳寿命因数, 见图7-30—弯曲疲劳极限, 见图7-31S —弯曲疲劳强度安全因数, 见表7-10取齿宽系数 d ψ=0.8齿轮齿数 z=150许用弯曲应力 201.25MpaσF =189≤201.25= [σF ]m ≥4, 取m=44.3.3齿面接触疲劳强度校核校核公式为σH =3.53Z E μμ121±⨯bd KT ≤[σH ] 式中K 为载荷因数, 见表7-8, 取K=1.2Z —材料的弹性因数 , 见表7-9, 取 Z =144σH —齿面的实际最大接触应力μ—齿数比[σH ]=HH N S Z lim σ 式中[σH ]—齿轮的许用接触应力—接触疲劳寿命因数, 如图7-27取 =1.6—接触疲劳极限, 如图7-28, 取 =600—接触疲劳强度安全因数, 见表7-10, 取 =1.2[σH ]=800MpaσH =600Mpa ≤[σH ]=800Mpa第五章齿条的设计5.1齿条的设计[6]根据齿轮齿条的啮合特点:(1) 齿轮的分度圆永远与其节圆相重合,而齿条的中线只有当标准齿轮正确安装时才与其节圆相重合.(2)齿轮与齿条的啮合角永远等于压力角. 因此,齿条模数m=4, 压力角齿条断面形状选取圆形选取齿数z＝60齿顶高系数1= *anh顶隙系数25.0=*nC齿顶高ha =h*am=1×4, ha=4 mm齿根高h =( h + c )m, h =（1+0.25）×4=5 mm 齿高h = h + h =4+5, h=9 mm最终确定齿条为650mm长。

齿轮齿条传动机构设计说明书

专业资料齿轮齿条传动机构的设计和计算1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即,/5003s mm V =又()160d 333n V π=，取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可得()265d 31mm mZ d ===，由（1）与（2）联立解得min /r 147n 32==n ，取4i 12=则由4i 211212===n n z z 得80min,/58821==z r n 2. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+⨯=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+⨯=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径mmmz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=⨯===⨯===ββ齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===⨯===αα 法向齿厚为mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+===παπ端面齿厚为mm m x s s t t t t t t 94.632.3367.0cos 7.022tan 22s 2321=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+===βπαπ齿距 mm m p p 205.1025.314.3p 321=⨯====π 3. 齿轮材料的选择及校核齿轮选用45号钢或41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC 以上。

齿轮齿条的设计计算与校核

齿轮齿条的设计计算与校核1. 引言齿轮齿条是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。

它们通过齿轮和齿条之间的啮合来传递运动和力量。

在设计齿轮齿条传动系统时，需要进行一系列的计算与校核，以确保其可靠性和性能满足要求。

本文将介绍齿轮齿条传动系统的设计计算与校核方法，包括齿轮参数的选择、传动比的计算、齿轮强度的校核等。

2. 齿轮参数的选择在设计齿轮齿条传动系统时，首先需要选择合适的齿轮参数。

齿轮参数包括模数、齿数、压力角等。

2.1 模数的选择模数是指齿轮齿条的齿数与圆直径之比。

模数的选择应根据齿轮传动的要求和可用的标准模数进行匹配。

一般情况下，应选择尽可能大的模数，以提高齿轮的强度和寿命。

2.2 齿数的选择齿数的选择主要考虑齿轮传动的传动比和齿轮的工作条件。

传动比是指齿轮输入轴的转速与输出轴的转速之比。

2.3 压力角的选择压力角是指齿轮齿条啮合面上法线与齿轮轴线之间的夹角。

压力角的选择应根据齿轮传动的要求和可用的标准压力角进行匹配。

一般情况下，应选择尽可能小的压力角，以减小齿轮齿条的侧向力和噪声。

3. 传动比的计算传动比是齿轮齿条传动系统中重要的性能指标之一，它影响着输出轴的转速和扭矩。

传动比的计算可以根据齿轮齿数的比值来确定。

4. 齿轮强度的校核齿轮强度是齿轮齿条传动系统设计中关键的校核指标之一，它决定了齿轮的承载能力和寿命。

齿轮强度的校核可以通过齿轮的材料强度和几何参数来确定。

4.1 齿轮模数的校核齿轮模数的校核可以通过计算齿轮的接触应力和弯曲应力来进行。

应保证齿轮的接触应力和弯曲应力不超过齿轮材料的强度极限。

4.2 齿轮齿数的校核齿轮齿数的校核可以通过计算齿轮的接触比和模数来进行。

应保证齿轮的接触比和模数满足设计要求。

4.3 齿轮强度的校核齿轮强度的校核可以通过计算齿轮的接触疲劳寿命来进行。

应保证齿轮的接触疲劳寿命不低于设计要求。

5. 结论齿轮齿条的设计计算与校核是确保齿轮齿条传动系统可靠性和性能的重要环节。

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。

齿轮齿条设计实例

齿轮齿条设计实例
齿轮齿条的设计涉及到很多因素，包括齿轮的模数、齿数、齿条的长度、宽度、厚度等。

以下是一个简单的齿轮齿条设计实例：
1. 确定齿轮模数：假设我们选择模数为2mm，这是齿轮和齿条强度和精度的基本要求。

2. 确定齿数：假设我们选择齿数为30，这将影响齿轮和齿条的传动比和运动特性。

3. 确定齿条长度：假设我们选择齿条长度为500mm，这将影响齿轮齿条的应用范围。

4. 确定齿条宽度和厚度：假设我们选择齿条宽度为20mm，厚度为5mm，这将影响齿轮齿条的承载能力和稳定性。

根据以上参数，我们可以使用以下公式计算齿轮和齿条的基本参数：
1. 齿轮分度圆直径 = 模数× 齿数= 2mm × 30 = 60mm
2. 齿条齿顶高 = 模数× (齿数+ 2) = 2mm × (30 + 2) = 64mm
3. 齿条齿根高 = 模数× (齿数+ ) = 2mm × (30 + ) = 65mm
4. 齿条长度 = 500mm
5. 齿条宽度 = 20mm
6. 齿条厚度 = 5mm
以上数据仅供参考，实际设计时还需要考虑齿轮和齿条的材料、热处理方式、加工工艺、安装方式等因素。

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。

齿轮齿条设计计算举例教学内容

齿轮齿条设计计算举例第四章齿轮设计4.1齿轮参数的选择[8]齿轮模数值取值为m=10，主动齿轮齿数为z=6，压力角取α=20°，齿轮螺旋角为β=12°，齿条齿数应根据转向轮达到的值来确定。

齿轮的转速为n=10r/min，齿轮传动力矩２221Ｎm⋅，转向器每天工作８小时，使用期限不低于５年．主动小齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经高频淬火，表面硬度均应在56HRC以上。

为减轻质量，壳体用铝合金压铸。

4.2齿轮几何尺寸确定[2]齿顶高 ha =()()mmhm nann25.47.015.2=+⨯=+*χ,ha=17齿根高 hf()()mm chm nnann375.17.025.015.2=-+⨯=-+=**χ,hf=5.5齿高 h = ha+ hf =17+5.5=22.5分度圆直径 d =mz/cosβ=mm337.1512cos65.2=⨯οd=61.348齿顶圆直径 da =d+2ha =61.348+2×17=95.348齿根圆直径 df =d-2hf =61.348-2×11基圆直径mmdd b412.1420cos337.15cos=⨯==οα db=57.648法向齿厚为5.2364.07.022tan22⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+=παχπnnnnmsmm593.4=×4=18.372端面齿厚为5253.2367.0cos7.022tan222⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+=βπαχπttttmsmm275.5=×4=21.1分度圆直径与齿条运动速度的关系 d=60000v/πn1=⇒v0.001m/s 齿距 p=πm=3.14×10=31.4齿轮中心到齿条基准线距离 H=d/2+xm=37.674（7.0）4.3齿根弯曲疲劳强度计算[11]4.3.1齿轮精度等级、材料及参数的选择（1）由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择8级精度。

齿轮齿条设计

4.1 齿轮参数的选择[8]齿轮模数值取值为m=4，齿轮齿数为z=150，压力角取α=20°,标准齿轮各部分尺寸都与模数有关，且都与模数成正比。

规定齿顶高ha=h *a m, h *a 和c *分别称为齿顶高系数和顶隙系数。

正常齿制齿轮h *a =1, c *=0.25。

齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经高频淬火，表面硬度均应在56HRC 以上。

为减轻质量，壳体用铝合金压铸。

4.2 齿轮几何尺寸确定[2]齿顶高 h a =h *a m=1×4, h a =4 mm齿根高 h f =( h *a + c *)m ， h f =（1+0.25）×4=5 mm齿高 h = h a + h f =4+5， h=9 mm分度圆直径 d =mz d=4×150=600 mm齿顶圆直径 d a =d+2 h a d a =608 mm齿根圆直径 d f = d-2 h f =600-2×5=590mm基圆直径 d b =d αcos =564mm齿厚为 s=p/2=πm/2=6.28齿槽宽 e= p/2=πm/2=6.28齿距 p=πm=3.14×4=12.564.3 齿根弯曲疲劳强度计算[11]4.3.1齿轮精度等级、材料及参数的选择（1）由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择8级精度。

（2）齿轮模数值取值为m=4，齿轮齿数为z=150，压力角取α=20°.（3）齿轮选用20MnCr5或15CrNi6材料制造并经渗碳淬火，硬度在56-62HRC 之间，取值60HRC.4.3.2齿轮的齿根弯曲强度设计。

σF =z bm KT 22Y F Y S ≤[σF ]m ≥32][2F S F d Y Y z KT σψ• T=9.55×106×ωωn P [σF ]=FF N S Y limσ式中 K —载荷因数，由表7—8，取K=1.2;T —齿轮的理论转矩，T=105845N ·mσF —齿根实际最大弯曲应力（Mpa ）[σF ]—齿轮的许用弯曲应力（Mpa ）b —轮齿的工作宽度（mm ）d ψ—齿宽因数，见表7-12Y F —齿形修正因数，见表7-11Y S —应力修正因数，见表7-11Y N —弯曲疲劳寿命因数，见图7-30lim F σ—弯曲疲劳极限，见图7-31S F —弯曲疲劳强度安全因数，见表7-10取齿宽系数 d ψ=0.8齿轮齿数 z=150许用弯曲应力 201.25MpaσF =189≤201.25= [σF ]m ≥4，取m=44.3.3齿面接触疲劳强度校核校核公式为σH =3.53Z E μμ121±⨯bdKT ≤[σH ] 式中K 为载荷因数，见表7-8，取K=1.2Z E —材料的弹性因数MPa ，见表7-9，取 Z E =144σH —齿面的实际最大接触应力μ—齿数比[σH ]=HH N S Z lim σ 式中[σH ]—齿轮的许用接触应力N Z —接触疲劳寿命因数，如图7-27取N Z =1.6lim H σ—接触疲劳极限，如图7-28，取lim H σ=600H S —接触疲劳强度安全因数，见表7-10，取H S =1.2[σH ]=800MpaσH =600Mpa ≤[σH ]=800Mpa第五章齿条的设计5.1齿条的设计[6]根据齿轮齿条的啮合特点:(1) 齿轮的分度圆永远与其节圆相重合,而齿条的中线只有当标准齿轮正确安装时才与其节圆相重合.(2) 齿轮与齿条的啮合角永远等于压力角.因此,齿条模数m=4，压力角 20=α齿条断面形状选取圆形选取齿数z ＝60齿顶高系数1=*an h 顶隙系数 25.0=*n C 齿顶高 h a =h *a m=1×4, h a =4 mm齿根高 h f =( h *a + c *)m ， h f =（1+0.25）×4=5 mm齿高 h = h a + h f =4+5， h=9 mm最终确定齿条为650mm 长（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。

齿轮齿条传动设计计算

1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。

2）速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

3）材料选择。

由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，齿条材料为45钢（调质）硬度为240HBS。

4）选小齿轮齿数=24，大齿轮齿数。

2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即(1)确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数=1.3。

2）计算小齿轮传递的转矩。

（预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm）3) 由表10-7选齿宽系数。

4）由表10-6查得材料的弹性影响系数。

5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;齿条的接触疲劳强度极限。

6）由式10-13计算应力循环次数。

7)由图10-19取接触疲劳寿命系数。

8）计算接触疲劳许用应力。

取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径,代入。

2）计算圆周速度v。

3)计算齿宽b。

4)计算齿宽与齿高之比。

模数齿高5）计算载荷系数。

根据,7级精度，由图10-8查得动载荷系数;直齿轮，;由表10-2查得使用系数;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时。

由，查图10-13得；故载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得7)计算模数m。

3.按齿根弯曲强度设计由式（10-5）得弯曲强度设计公式为（1）确定公式内各计算数值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;齿条的弯曲强度极限；2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，;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4)计算载荷系数K。

5)查取齿形系数。

由表10-5查得,。

6）查取应力校正系数。

由表10-5查得，。

7）计算齿轮齿条的并加以比较。

齿条的数值大。

（2）设计计算由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。

齿轮齿条传动机构设计说明书

齿轮齿条设计

齿轮齿条设计1. 概述齿轮齿条是一种常用的齿轮传动机构，它由齿轮和齿条组成，通过齿轮的旋转运动将动力传递给齿条，实现线性运动。

齿轮齿条设计是一项重要的工程设计任务，它要考虑到齿轮和齿条的几何形状、尺寸、材料等因素，以满足特定的传动要求。

2. 齿轮齿条的基本原理齿轮齿条的基本原理是利用齿轮的旋转运动将力和运动传递给齿条，实现线性运动。

齿轮齿条的传动精度主要取决于齿轮和齿条的几何形状和尺寸的精度。

齿轮齿条的主要应用领域包括机床、机器人、自动化设备等。

3. 齿轮齿条的设计步骤齿轮齿条的设计步骤如下：3.1 确定传动力和速度要求根据实际应用，确定齿轮齿条传动的力和速度要求，包括最大传动力、最大速度、传动比等。

3.2 选择合适的齿轮齿条类型根据传动力和速度要求，选择合适的齿轮齿条类型，包括直齿轮齿条、斜齿轮齿条等。

3.3 计算齿轮齿条的几何参数根据传动力和速度要求，计算齿轮齿条的几何参数，包括模数、齿数、齿宽等。

3.4 确定齿轮和齿条的材料根据传动力和速度要求，确定齿轮和齿条的材料，包括齿轮的齿面硬度、齿条的强度等。

3.5 进行齿轮齿条的结构设计根据齿轮和齿条的几何参数和材料，进行齿轮齿条的结构设计，包括齿轮齿条的布局、齿轮齿条的轴向间隙等。

3.6 进行齿轮齿条的强度校核根据齿轮和齿条的几何参数和材料，进行齿轮齿条的强度校核，以确保齿轮齿条的安全可靠。

3.7 进行齿轮齿条的动力学分析根据齿轮和齿条的几何参数和材料，进行齿轮齿条的动力学分析，以评估齿轮齿条的运动性能。

4. 齿轮齿条设计的注意事项在进行齿轮齿条设计时，需要注意以下事项：•齿轮齿条的几何形状和尺寸的精度对传动精度的影响很大，因此需要进行准确的计算和测量。

•齿轮齿条的材料选取要考虑到传动力和速度要求，以保证齿轮齿条的强度和耐磨性。

•齿轮与齿条之间的配合间隙要适当，过大的间隙会影响传动精度，而过小的间隙会增加摩擦和磨损。

•在进行齿轮齿条的强度校核和动力学分析时，要考虑到边缘效应和动载荷的影响。

齿轮齿条传动设计计算

1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。

2）速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

3）材料选择。

由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，齿条材料为45钢（调质）硬度为240HBS。

4）选小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=∞。

2.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即d1t ≥2.32√K t T1d∙u+1(Z E[H])23(1)确定公式内各计算数值1）试选载荷系数K t =1.3。

2）计算小齿轮传递转矩。

（预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm）T1=95.5×105P11=95.5×105×0.2424=2.908×105N∙mm3) 由表10-7选齿宽系数φd=0.5。

4）由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa 1 2。

5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;齿条的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。

6）由式10-13计算应力循环次数。

N1=60n1jL h=60×7.96×1×(2×0.08×200×4)=6.113×1047)由图10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=1.7。

8）计算接触疲劳许用应力。

取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得[σH]1=K HN1σHlim1S=1.7×600MPa=1020MPa(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径d t1,代入[σH]1。

d 1t ≥2.32√K t T 1φd ∙u +1u (Z E [σH ])23=2.32√1.3×2.908×1050.5∙∞+1∞ (189.81020)23=68.89mm2）计算圆周速度v 。

v =πd 1t n 1=π×68.89×7.96=0.029m s ⁄ 3)计算齿宽b 。

齿轮齿条的设计

齿轮齿条的设计齿轮齿条是机械传动中常用的机构之一，因其可实现大扭矩、高精度传动，因此应用范围十分广泛。

下面将对齿轮齿条的设计进行介绍。

1、齿轮基本参数齿轮的基本参数有模数、齿数、齿宽、压力角等。

模数是齿轮的重要参数，它是指齿轮齿数与模圆直径的比值。

齿数是指齿轮上齿的数量，齿数多的齿轮扭矩输出大，但精度较低。

齿宽是指齿轮上齿的宽度，其大小应根据传动力矩、转速等因素来确定。

压力角是齿轮齿面与切向的夹角，其大小决定了齿面强度和耐磨性。

2、齿轮强度计算齿轮强度计算可以分为弯曲强度计算和接触强度计算。

弯曲强度是齿轮齿面在传动过程中承受力矩的能力，其计算可以采用Lewis公式或AGMA公式。

接触强度是齿轮齿面在接触状态下承受应力的能力，其计算可以采用Hertz公式或其它相关公式。

3、齿轮加工和检验齿轮的加工方法包括铸造、锻造、机加工等。

不同加工方式的齿轮质量、成本、精度等不同。

齿轮加工质量需要通过测试和检验来确定，包括齿形误差、齿距误差、齿厚误差、齿面粗糙度等。

1、齿条类型根据传动方式和齿形，齿条可分为直齿条、渐开线齿条、双圆弧齿条等。

其中直齿条传动力矩大，但噪声大，应用范围较窄，渐开线齿条传动平稳、精度高，是常用的齿条类型。

齿条的基本参数包括模数、齿数、齿高、齿距等。

模数和齿数可以决定齿条的尺寸，齿高和齿距的大小影响着齿条的传动性能。

齿条的强度计算需要考虑弯曲强度和剪切强度两方面。

弯曲强度指齿条在拉伸和弯曲状态下的承载能力，其计算可采用矩形法、三角形法等。

剪切强度是指齿条断裂的承载能力，其计算应遵循ISO等相关标准。

齿条的加工可以采用车削、磨削等工艺，质量和精度很大程度上取决于加工工艺。

齿条的检验应包括齿距和齿高的误差、齿面粗糙度、齿条的精度等内容。

总之，齿轮齿条的设计需要考虑到多方面的因素，包括传动效果、受力情况、成本等。

正确的设计和加工才能确保齿轮齿条的性能和寿命。