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?6.40?104?0.78?cos214?0.01554mm?1.38mm 21?24?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=57.80mm来计算应有的齿数.于是由:
57.80?cos14?z1==28.033 取z1=28
mn那么z2=3.71×28=103.88=104 ② 几何尺寸计算
计算中心距 a=
(z1?z2)mn(28?104)2==136.08mm 2?cos14?2cos?将中心距圆整为137mm
按圆整后的中心距修正螺旋角
(???2)mn(28?104)?2?arccos?18.56 ?=arccos12?2?136.08因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径
zm28?2d1=1n?=58.95mm
cos?cos18.06d2=
z2mn104?2?=218.95mm cos?cos18.06计算齿轮宽度
B=?d1?1?58.90mm?58.95mm
11
圆整的 B2?57
B1?62
（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=2.86×30=85.8 圆整取z2=86 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查课本由图选取区域系数ZH=2.45 ③试选??12o,查课本由图查得
??1=0.83 ??2=0.88 ??=0.83+0.88=1.71
查课本由图
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
KHN1?Hlim10.94?600?564MPa =
1SK?[?H]2=HN2Hlim2=0.98×550/1=517MPa
S[?H]1=
(?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
[?H]?选取齿宽系数?d?1
T=95.5×105×P2/n2=95.5×105×2.3/127.58
=17.22×104N.m
3d1t?2KtT1u?1ZHZE232?1.6?17.22?1043.862.45?189.82??()???()?d??u[?H]1?1.712.86540.5
=68.54mm
12
2. 计算圆周速度 ?dn??68.54?127.58 ??1t260?1000 ?60?1000?0.458m/s
3. 计算齿宽
b=?dd1t=1×68.54=68.54mm
4. 计算齿宽与齿高之比bh
模数 m=d1tcos?68.54?cos12ntZ??2.24mm
130 齿高 h=2.25×mnt=2.25×2.24=5.04mm
bh =68.54/5.04=13.60 5. 计算纵向重合度
???0.318?dz1tan??0.318?30?tan12?2.028
6. 计算载荷系数K
K2H?=1.12+0.18(1+0.6?d)?2d+0.23×10?3×b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10?3×68.54=1.4362 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
3d3KKt=68.54×
1.7761=d1t1.3?76.06mm 计算模数m?d1cos?76.06z??cos12n?2.4799mm
1303. 按齿根弯曲强度设计
3m≥
2KT1Y?cos2?YF?YS??dZ21???[? F]㈠确定公式内各计算数值 （1） 计算小齿轮传递的转矩＝143.3kN·m
（2） 确定齿数z
因为是硬齿面，故取z＝30，z＝i ×z＝2.86×30＝85.8 传动比误差 i＝u＝z/ z＝86/30＝2.866 Δi＝0.02％5％，允许
13
（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 ＝1
K＝K K K
K
=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848
（6） 当量齿数 z＝z/cos
＝30/ cos312?＝32.056 z＝z/cos
＝86/ cos312?＝91.98
由课本表查得齿形系数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（7） 螺旋角系数Y 轴向重合度 ＝
＝2.03
Y＝1－
＝0.797
（8） 计算大小齿轮的
YF?FS?[?
F]
查课本由图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 KFN1=0.90 KFN2=0.93 S=1.4 [?KFN1?FE1F]1=
S?0.90?5001.4?321.43MPa [?KFN2?FF20.93F]2=
S??3801.4?252.43MPa 计算大小齿轮的
YFaFSa[?,并加以比较 F]YFa1FSa1[??2..491?1.636.43?0.01268 F]1321YFa2FSa2[?]?2.232?1.751?0.01548
F2252.43大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. ① 计算模数
14
13mn?2?1.6848?1.433?105?0.797?cos212?0.01548mm?1.5472mm
1?302?1.71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=3mm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=72.91mm来计算应有的齿数.
72.91?cos12?z1==27.77 取z1=30
mnz2=2.86×30=85.8 取z2=86 ② 初算主要尺寸 计算中心距 a=
(z1?z2)mn(30?86)?2==118.37mm ?2?cos122cos?将中心距圆整为119 mm 修正螺旋角
(?1??2)mn(30?86)?2?arccos?12.89
2?2?119?=arccos
因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正 分度圆直径 d1=
d2=
z1mn30?2=61.34mm ?cos?cos12z2mn86?2?=175.51 mm cos?cos12计算齿轮宽度
b??dd1?1?72.91?72.91mm 圆整后取 B1?75mm B2?80mm
齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min) 473.33 2. 各轴输入功率 P
（kw） （kw） （kw） (r/min) 127.58 (r/min) 44.60 nⅣ(r/min) 44.60 PⅣ(kw) 15