齿轮设计步骤

Φm
Φm=b/m,一般取8~25
Φm=0.5（i±1）Φaz1=Φdz1
σHlim和σHlim的计算
s s
H lim F lim
üïïýïïþ
=
A x+
B(MPa)
齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确定主要尺寸，然后按 其它失效形式进行必要的校核。
软齿面闭式齿轮传动：按接触强度进行设计，按弯曲强度校核：
齿轮设计步骤总结
授课：大山 时间：4.19
1.按齿面接触强度计算
T1

9550
P1（N n1

m）
a

Ja
(u
1) 3
KT1
au HP2
或
表1
d1

Jd
3
KT1
d HP2

u 1 u
代号
a
d1 m
T1 z1 Φa φd φm σHP
说明 齿轮传动中心距（mm） 小齿轮分度圆直径（mm）
见表6
作用在齿轮间只有一个法向力Fn，其
方向不变 ，始终沿啮合线作用
1、力的大小
将主动轮的Fn在节点C处进行分解：
圆周力：
Ft1
=
2 T1 d1
=
2 T2 d2
= Ft2
径向力： Fr1 Ft1 tan Fr2
法向力： Fn

Ft1
cos

2T1
d1 cos
扭矩：
T1

9550
P1（N n1
1.3
P 10 U=4.2 n1 1440
T1

9550
P1（N n1

m）=9550
10 1440
=65.97 N
.m
d1

Jd
3
KT1
d
2 HP
u 1=7613 u
Hale Waihona Puke Baidu
2 65.97 0.8 4302
5.2 4.2
80mm
M=3 Z1=28 d1=80 M=2.5 Z1=28 D1=70
B=65
B=62.5
m=12.53 KT1 YFa =12.53 2 65.97 2.65 2.5
mz1 FP
25 28 136.75
M=2.5 Z1=28 D1=70
B=62.5
m
4KT1YF
ψα(u 1)z12[ F ]
mm
a

(u
1) 3

335
[ H ]
2
KT1
au
mm
SF—轮齿弯曲疲劳安全系数，按下表查取。
安全系数
软齿面
硬齿面
重要的传动、渗碳淬火齿轮或 铸造齿轮
SF
1.3~1.4
1.4~1.6
1.6~2.2
SH
1.0~1.1 1.1~1.2
Ja，Jd
说明 许用弯曲应力
标准齿形系数 载荷系数
计算系数
取值
齿轮单向受力σFP=1.6σFlim； 齿轮双向受力σFP=1.2σFlim； 式中σFlim为试验齿轮的弯曲疲劳极限 （MPa），由表5可知 根据齿数Z(Zn)和变位系数x,由图1可查区
常取K=1.2~2.2（载荷平稳，齿宽系数较 小，轴对称布置，螺旋角较大，取较小值； 反之，取较大值）
模数 小齿轮额定转矩（N.m）
小齿轮齿数
m=2；4
见计算分析 表2
齿宽系数
表3
许用接触应力（MPa）
σHP=0.9σHlim，取大小齿轮的小值代 入计算公式；式中σHlim为试验齿轮
的接触疲劳极限（MPa）表4
2.按弯曲强度计算
m=12.53 KT1 YFa
mz1 FP
代号
σFP
YFA K
d1

Jd
3
KT1
d HP2

u 1 u
F

2KT1YF bm2 z1
[ F ]MPa
硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进行设计，按接触强度校核:
m
4KT1YF
ψα(u 1)z12[ F ]
mm
s H = 335
(u ± 1)3 KT1 uba2
?
AX + B 1.4
开式齿轮传动：按弯曲强度设计。 其失效形式为磨损，点蚀形 成之前齿面已磨掉。

m）
Fr1
Fn1
Ft1
表2
参数名称 代号
取值原則
模数
m
压力角
α
由强度计算或结构设计确定，再取标准值 20°
齿顶高系 数 齿隙系数 齿数
齿数比
ha
1
c
0.25
z（z1，z2） u
一般z1取18~40，闭式传动软齿面取较大值，硬 齿或开式取较小值，z1值小齿轮，z2指大齿轮/z1 内齿轮、z2外齿轮 3~6
参数名称
代号
取值原則
φa
Φa=b/a闭式传动0.3~0.6，开式齿轮0.1~0.3
φd
Φd=b/d1,闭式传动、软齿面、轮齿对称布置，并
齿宽与齿宽系数
靠近轴承时，取0.8~1.4；不对称或悬臂时取
0.6~1.2；结构刚性较小，取0.4~0.8；对于硬齿
面取下限；开式齿轮传动0.3~0.5
Φd= φd（u±1）/2