机 械 设 计 课 程 设 计
z＝z/cosz＝z/cos
＝24/ cos314＝26.27 ＝78/ cos314＝85.43
＝1
??③ 初选齿宽系数
按对称布置，由表查得④ 初选螺旋角 初定螺旋角 ⑤ 载荷系数K
K＝K K K
K＝14
=1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y
查课本由P197表10-5得: 齿形系数Y
＝2.592 Y
＝2.211
＝1.774
应力校正系数Y
⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为
＝1.596 Y
＝[1.88-3.2×（
11?）]cos?＝[1.88－3.2×（1/24Z1Z2＋1/78）]×cos14?＝1.655 ＝arctg（tg
/cos）＝arctg（tg20/cos14?）＝20.64690
＝14.07609
因为
＝
/cos
，则重合度系数为Y＝0.25+0.75 cos
/
＝0.673
⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度 Y＝1－
⑨ 计算大小齿轮的
＝0.78
49.53?sin14o＝＝1.825,
??2.09YF?FS?[?F]
安全系数由表查得S＝1.25
工作寿命两班制，8年，每年工作300天
小齿轮应力循环次数N1＝60nkt＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10
机 械 设 计 课 程 设 计
大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝6.255×10/3.24＝1.9305×10 查课本由P204表10-20c得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮?FF1?500MPa 大齿轮?FF2?380MPa 查课本由P197表10-18得弯曲疲劳寿命系数: KFN1=0.86 KFN2=0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1=[?F]2=
KFN1?FF10.86?500??307.14 S1.4KFN2?FF20.93?380??252.43 S1.4YF?1FS?1[?F]1YF?2FS?2[?F]2
??2.592?1.596?0.01347
307.142.211?1.774?0.01554
252.43大齿轮的数值大.选用. ⑵ 设计计算 ① 计算模数
3mn?2?1.73?4.86?104?0.78?cos214?0.01554mm?1.26mm
1?242?1.655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，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取mn=2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=51.73mm来计算应有的齿数.于是由:
51.73?cos14?z1==25.097 取z1=25
mn那么z2=3.24×25=81 ② 几何尺寸计算
计算中心距 a=
(z1?z2)mn(25?81)2==109.25mm ?2?cos142cos?将中心距圆整为110mm 按圆整后的中心距修正螺旋角
(?1??2)mn(25?81)?2?arccos?14.01
2?2?109.25因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正.
?=arccos
计算大.小齿轮的分度圆直径
机 械 设 计 课 程 设 计
d1=d2=
z1mn25?2=51.53mm ?cos?cos14.01z2mn81?2=166.97mm ?cos?cos14.01计算齿轮宽度
B=?d1?1?51.53mm?51.53mm 圆整的 B2?50
（二） 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料：低速级小齿轮选用45?钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数Z1=30
速级大齿轮选用45?钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS z2=2.33×30=69.9 圆整取z2=70.
⑵ 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。 ⑶ 按齿面接触强度设计 1. 确定公式内的各计算数值 ①试选Kt=1.6
②查课本由P215图10-30选取区域系数ZH=2.45 ③试选??12o,查课本由P214图10-26查得
B1?55
??1=0.83 ??2=0.88 ??=0.83+0.88=1.71
应力循环次数
N1=60×n2×j×Ln=60×193.24×1×(2×8×300×8) =4.45×108
N14.45?108??1.91×108 N2=i2.33由课本P203图10-19查得接触疲劳寿命系数 KHN1=0.94 KHN2= 0.97 查课本由P207图10-21d
按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa,
大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?550MPa
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力 [?H]1=
KHN1?Hlim10.94?600?564MPa =
1S机 械 设 计 课 程 设 计
[?H]2=[?H]?KHN2?Hlim2=0.98×550/1=517MPa S
(?Hlim1??Hlim2)?540.5MPa
2查课本由P198表10-6查材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa
选取齿宽系数?d?1
T=95.5×105×P2/n2=95.5×105×2.90/193.24
=14.33×104N.m
3d1t?2KtT1?d??u?1ZHZE232?1.6?14.33?1043.332.45?189.82??()???()u[?H]1?1.712.33540.5
=65.71mm 2. 计算圆周速度 ??3. 计算齿宽
b=?dd1t=1×65.71=65.71mm 4. 计算齿宽与齿高之比bh 模数 mnt=
?d1tn2??65.71?193.24??0.665m/s
60?1000 60?1000d1tcos?65.71?cos12??2.142mm Z130 齿高 h=2.25×mnt=2.25×2.142=5.4621mm
b =65.71/5.4621=12.03 h5. 计算纵向重合度
???0.318?dz1tan??0.318?30?tan12?2.028
6. 计算载荷系数K
KH?=1.12+0.18(1+0.6?d2)?d2+0.23×10?3×b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10?3×65.71=1.4231 使用系数KA=1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
Kv=1.04 KF?=1.35 KH?=KF?=1.2
故载荷系数
K＝KAKvKH?KH?=1×1.04×1.2×1.4231=1.776 7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 d1=d1t33KKt=65.71×
1.776?72.91mm 1.3机 械 设 计 课 程 设 计
计算模数mn?d1cos?72.91?cos12??2.3772mm z13033. 按齿根弯曲强度设计
m≥
2KT1Y?cos2??dZ21???YF?YS? [?F]㈠确定公式内各计算数值 （1） 计算小齿轮传递的转矩（2） 确定齿数z
因为是硬齿面，故取z＝30，z＝i ×z＝2.33×30＝69.9 传动比误差 i＝u＝z/ z＝69.9/30＝2.33 Δi＝0.032％5％，允许 （3） 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得（4） 初选螺旋角 初定螺旋角?＝12 （5） 载荷系数K K＝K K K
K
=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848
?＝143.3kN·m
＝1
（6） 当量齿数 z＝z/cos
z＝z/cos
＝30/ cos312＝32.056 ＝70/ cos312＝74.797
?由课本P197表10-5查得齿形系数Y和应力修正系数Y
YF?1?2.491,YF?2?2.232 YS?1?1.63,6YS?2?1.75 1（7） 螺旋角系数Y 轴向重合度 Y＝1－
＝0.797
＝
＝2.03
（8） 计算大小齿轮的
YF?FS?[?F]
查课本由P204图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限 ?FE1?500MPa ?FE2?380MPa 查课本由P202图10-18得弯曲疲劳寿命系数