燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 2．斜齿轮传动选择计算 (1).选精度等级、材料及齿数 ①运输机一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。 ②材料选择。选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（正火）硬度为190HBS。 ③选小齿轮齿数z1=22，大齿轮齿z2=i2z1=4.5×22=99 ④选取螺旋角,初选螺旋角β=10o。 ④齿宽系数 ?非对称布置，?取?d?0.7~1.15，取?d=1。 (2).按齿面接触疲劳强度设计 1) 确定小齿轮分度圆直径 d1?3结果 齿轮计算公式和有关数据皆引自《机械设计》第75页~100页 z1=22 z2=99 ??10? ?d?1 22KT?du?1?ZHZEZ?Z???u?????H? ??? KA=1.25 KV=1.08 ①确定公式内各计算数值 a.使用系数KA 查表取 KA=1.25 b.动载系数KV 预估v=3m/s，则vZ1/100=0.88m/s 查图取 KV=1.08 c.齿间载荷分配系数K? 端面重合度 ????1.88?3.2? ???11?????cos??1.68 ?z1z2?? 轴向重合度 ???bsin???d?Z1tan??1.23 ??mn?总重合度 ?????????2.91?????????2.91 共 28 页 第 8 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 查图取 K??1.42 d.齿向载荷分布系数 查图取 Kβ=1.08 则K=KA·KV·Kα·Kβ=2.05 e.材料的弹性影响系数 查表得 ZE=189.8MPa f. 齿向区域系数 查图取 ZH=2.46 g.重合度系数 z?? 结果 K??1.42 Kβ=1.06 K=2.05 ZE=189.8 ZH=2.46 ZΕ=0.74 ?4???(1???)?? 3??Z??????1.23?1 0.992 1??0.74 ?取Z????1.84h.螺旋角系数 Z??cos??0.992 则 ZHZEZ?Z??189.8?2.46?0.76?0.992?342.75 i.接触疲劳强度极限 由HB查图取 σσj. 应力循环次数 N1?60n1jLh?60?85.9?8?300?8?9.9?107 N2=N1/i=2.2×107 查表得 接触疲劳寿命系数 KHN1=1 KHN2 =1 k.计算接触疲劳许用应力，取安全系数SH=1 Hlim1=550MPa Hlim2=450MPa 1 ?Hlim1?550MPa?Hlim2?495 MPaN1=9.9107 N2=2.2107 ××KHN1?1.40KHN2?1.48 共 28 页 第 9 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 则 ???H1?结果 SH=1 KHN1?Hlim1?550MPa SH???H1?550 MPa ???H2K??HN2Hlim2?495MPa SH故 ????min???H1，???H2?495MPa ②计算 a. 试算小齿轮分度圆直径d1 2?????H2?495 MPa????495 MPa d1=57.67mm 32?2.05?80.05?104.5?1?342.75?d1?3????57.67mm 14.5?495?b.校核齿轮圆周速度 v??d1n260?1000?0.26m/s?4m/s c.修正载荷系数 vz1/100=0.0572m/s 取KV’=1.01，则 v?0.26m/s?4m/s K'?KV'1.01K??2.05?1.95 KV1.06d.校正分度圆直径 KV??1.01 K'1.95d?d1?3??3?56.40mm K2.01'1K?=1.95 2) 确定主要参数 ①?? 计算法向模数 mn?d1'?cos?/z1?2.52 查表取标准值 mn=3mm ②?? 计算中心距 d1?=56.4 mm mn=3mm 共 28 页 第 10 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 a=185mm mn?z1?z2? a??184.3mm 2cos?圆整取 a=185mm ③?? 修正螺旋角 ??arccosomn?Z1?Z2??11o11'12\ 2a ??将??1111'12\代入上述过程进行计算得 mn’=2.51mm<3mm 故设计合理，不需再做修正 ④计算分度圆直径 1111'12\ o mn?=2.51mm<3mm d1=67.28mm d2=302.75mm b1=75mm b2=70mm mZd1?n1?67.28mm cos?mnZ2?302.75mm cos?d2?⑤计算齿宽 b2??d?d1?70mm 则取b1=75mm，b2=70mm 3) 校核齿根弯曲疲劳强度 2KT1?F1?YFa1YSa1Y?Y????F1? bd1mn?F2?2KT1YFa2YSa2Y?Y????F2? bd1mn ①计算重合度系数 共 28 页 第 11 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 Y??0.25?0.75结果 Y?=0.696 Y???0.75?0.25??0.696 1.68②计算螺旋角系数 =0.901209.94o?Y??1?1??0.907o120③计算当量齿数 Y??1????????=2.04?1?取??=1o 7 zV1=23.30 zV2=104.87 YFa1=2.67 YFa2=2.18 YSa1=1.58 YSa2=1.79 ?Flim1?420 MPazV1?zV2z122??23.3033?cos?cos11.19 z299???104.8733?cos?cos11.19④查取齿形系数 YFa1=2.67，YFa2=2.18 ⑤查取应力集中系数 YSa1=1.58，YSa2=1.79 ⑥计算弯曲疲劳许用应力 ［σF］=KFN·σa. 弯曲疲劳极限应力 σFlim/SH ?Flim2?390 MPaFlim1=430MPa，σFlim2=390MPa b. 查取寿命系数 KFN1=KFN2=1 c. 安全系数 SH=1 (取失效概率为1%) 则 ［σ［σF1］=1×420/1=420MPa F2］=1×390/1=390MPa KFN1= KFN2=1 SH=1 ［?F1］?420 MPa［?F2］?390MPa⑦计算弯曲应力 2?2.96?80.05?103?1??2.67?1.58?0.885?0.696 56.4?67.28?3?162.26MPa???F1??1?162.26MPa?2??F.2.18?1.7912.67?1.58?150.09MPa???F2? ?2=150.09 MPa共 28 页 第 12 页