11 第 页 2019-6-16 mn?32KT1Y?cos2?YFaYSa? 2??F??dz1??mn=2.42 K=1.9 ⑴ 确定公式内的各计算数值 ① 计算载荷系数 K?KAKVKF?KF??1.9 ② 根据纵向重合度???1.903，从《机械设计》P215图10-28查???1.903 得螺旋角影响系数Y??0.88 ③ 计算当量齿数 zv1?zv2z1?26.27cos3? z2??102.903cos?Y??0.88 ④ 查取齿形系数 由《机械设计》P200表10-5查得YFa1?2.592，YFa2?2.164 ⑤ 查取应力校正系数 由《机械设计》P200表 10-5查得YSa1?1.596，YSa2?1.794 ⑥ 由《机械设计》P208图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?380MPa ⑦ 由《机械设计》P206图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85，KFN2?0.88 11
⑧ 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： ??F?1?FKN1?FE1S?303.57MPa??F?2F??KN2FE2?238.86MPaS ⑨ 计算小、大齿轮的YFaYSa??F?并加以比较
第12 页 2019-6-16 YFa1YSa1??F?1?0.01363 YFa2YSa2??F?2?0.01625 Mn=2.8 大齿轮的数值较大。 ⑵ 设计计算 mn?1.58 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=2.0mm已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=59.93mm来计算应有的齿数。于是由： z1?d1cos??20.77 mn 取z1?21，则z2?i1z1?2.8?21?116.87，取z2?117。 ⒋ 几何尺寸计算 ⑴ 计算中心距 a1??z1?z2?mn2cos??116.87mm a1=116.87 mm 将中心距圆整为117mm。 ⑵ 修正螺旋角 2a?14?15'0.12\ ??arccos?z1?z2?mn ?=因?值改变不多，故参数??、K?、ZH等不必修正。 ⑶ 小、大齿轮的分度圆直径 14?15'0.12\ 12
z1mn?60.66mmcos? z2mnd2??173.33mmcos?d1?⑷ 计算齿宽 b??dd1?60.66mm
第13 页 2019-6-16 圆整后，小齿轮齿宽B1?60mm，大齿轮齿宽B2?62mm。 二：设计减速器的低速级齿轮 ⒈ 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ⑴根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 ⑵精度等级仍选用8级精度（GB10095-88）。 ⑶材料选择。由《机械设计》P189表10-1选择小齿轮材料为45（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 ⑷选小齿轮齿数z3?28，大齿轮齿数z4?i2z3?3.91?28?109.48 ⑸。 ⒉按齿面接触强度设计 按照下式试算： B1?60mmB2?62mm 2KtT2i?1?ZHZE?d1t?3??d??i????H???? ?2 13
⑴确定公式内的各计算数值 ①转矩T3?2.4178?10N.mm ②试选载荷系数Kt?1.6 ③由《机械设计》P205表10-7选取齿宽系数?d?1 ④由《机械设计》P201表10-6查得材料的弹性影响系数5ZE?189.8MPa2 ⑤由图《机械设计》P 207 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限； ?Hlim3?600MPa大齿轮的接触疲劳强度极限1?Hlim4?550MPa ⑥由《机械设计》P206式10-13计算应力循环次数 N1?60n2jLh?2.89?108N2?N1/i?0.87?10
8 第14 页 2019-6-16 ⑦由《机械设计》P207图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN3?0.94，KHN4?0.97 N1?2.89?108N2?0.87?108 ⑧计算接触疲劳应力 取失效概率为1％，安全系数S=1，由式10-12得： ??H?3?KHN3?Hlim3S?564MPa??H?4?KHN4?Hlim4S ?533.5MPa因此，许用接触应力??H?????H?3???H?4?2?548.75MPa ⑨由《机械设计》P215图10-30选取区域系数ZH?2.45 ⑩由《机械设计》P214图10-26查得??3?0.83，??4?0.88 因此有?????3???4?1.71 ⑵设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径d3t，由计算公式得： dt3?32?1.6?28.58?1054.31?2.45?189.8??????76.11mm 1?1.713.31?540.5?2 ②计算圆周速度 v??d3tn260?1000?0.96ms v=0.96m/s ③计算齿宽b及模数mnt b??dd3t?76.11mmmnt?d3tcos??2.66z3 h?2.25mnt?5.985mmb?80.18?5.88?12.72h④计算纵向重合度?? ???0.318?dz3tan??1.89 ??=1.982 14
第15 页 2019-6-16 ⑤计算载荷系数 查《机械设计》P190表10-2得载荷系数KA=1 根据v=0.96m/s，8级精度，由图10-8查得动载荷 数KV=1.04 由《机械设计》P 194表10-4查得： KHB?1.355 由《机械设计》P198表10-13查得KF?=1.35 由《机械设计》P195表10-3查得KH?= KF?=1.2 因此，载荷系数K?KAKVKH?KH??1.9 ⑥ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 d3?d3t3K⑦计算模数 mn?Kt?80.6mm d3cos??2.82 z3⒊ 按齿根弯曲强度设计 按下式计算： mn?32KT3Y?cos2?YFaYSa? 2????dz3??Fmn=2.645 K=2.10 ⑴确定公式内的各计算数值 ①计算载荷系数 K?KAKVKF?KF??1.9 ②根据纵向重合度???2.03，从图10-28查得螺旋角影响系数Y??0.99。 ③计算当量齿数 15