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Kζ
FN1Flim10.85×500
[?F]1 = = = 303.57 MPa
S1.4
Kζ
FN2Flim20.87×380
[?F]2 = = = 236.14 MPa
S1.4
2）齿根弯曲疲劳强度校核
2KTYYYF1FaSaε
?F1 = 32φmzdn1
2×1000×1.918×87.09×2.69×1.58×0.689= = 74.863 MPa ≤ [?F]1
321×3×22
2KTYYYF1FaSaε
?F2 = 32φmzdn1
2×1000×1.918×87.09×2.23×1.79×0.689= = 70.31 MPa ≤ [?F]2
321×3×22
齿根弯曲疲劳强度满足要求。
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5.主要设计结论
齿数z1 = 22、z2 = 87，模数m = 3 mm，压力角? = 20°，中心距a = 163.5 mm，齿宽b1 = 71 mm、b2 = 66 mm。
6.齿轮参数总结和计算
代号名称 计算公式 高速级小齿轮 高速级大齿轮 模数m 3mm 3mm 齿数z 22 83 齿宽b 71mm 66mm 分度圆直径d 66mm 249mm 齿顶高系数ha 1.0 1.0 顶隙系数c 0.25 0.25 齿顶高ha m×ha 3mm 3mm 21
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齿根高hf m×(ha+c) 3.75mm 3.75mm 全齿高h ha+hf 6.75mm 6.75mm 齿顶圆直径da d+2×ha 72mm 251mm 齿根圆直径df d-2×hf 58.5mm 241.5mm
3.2.2齿轮传动设计（3、4轮的设计） 1.选精度等级、材料及齿数
（1）选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240HBS。
（2）一般工作机器，选用8级精度。
（3）选小齿轮齿数z3 = 23，大齿轮齿数z4 = 23×2.912= 66.976，取z4= 67。
（4）压力角? = 20°。
2.按齿面接触疲劳强度设计
（1）由式试算小齿轮分度圆直径，即
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d ≥ 1t
3
2KTZZZHt2u±1HEε2
×× u ψ[ζ]dH
?
?????
1）确定公式中的各参数值。
①试选载荷系数KHt = 1.6。
②计算小齿轮传递的转矩T2 = 382N/m
③选取齿宽系数φd = 1。
④由图查取区域系数ZH = 2.5。
⑤查表得材料的弹性影响系数ZE = 189.8 MPa1/2。
⑥计算接触疲劳强度用重合度系数Zε 。
端面压力角：
?a1 = arccos[z3cos?/(z3+2ha*)] = arccos[23×cos20°/(23+2×1)] = 30.181°
?a2 = arccos[z4cos?/(z4+2ha*)] = arccos[67×cos20°/(67+2×1)] = 23.998°
端面重合度：
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?? = [z3(tan?a1-tan?)+z4(tan?a2-tan?)]/2π
= [23×(tan30.181°-tan20°)+70×(tan23.998°-tan20°)]/2π = 1.701
重合度系数：
Z????
4-e
a
???3
4-1.701
??????? ?3
⑦计算接触疲劳许用应力[?H]
查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为?Hlim1 = 600 MPa、?Hlim2 = 550 MPa。
计算应力循环次数：
小齿轮应力循环次数：N3 = 60nkth = 60×128×2×10×300×1×8 = 3.69*108
大齿轮应力循环次数：N4 = 60nkth = N1/u = 3.69×108/2.912= 1.266*108
查取接触疲劳寿命系数:KHN1 = 0.91、KHN2 = 0.93。
取失效概率为1%,安全系数S=1,得:
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