河南工业大学机械设计课程设计
表6—23
由上表选取m=3mm 4.5确定主要参数
（1）齿数z1=18,z2=108。
（2）分度圆直径d1=mz1=3×18=54mm d2=mz2=3×108=324mm （3）齿顶圆直径da1=d1+2m=54+6=60mm da2=d2+2m=324+6=330mm （4）齿根圆直径df1=d1-2.5m=54-7.5=46.5mm df2=d2-2.5m=324-7.5=316.5mm （5）中心距a=(d1+d2)/2=(54+324)/2=189mm 4.6校核接触疲劳强度
对于渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其齿面接触疲劳强度的校核公式为：
?H?zEzH2KT1u?1.????Hbd12u
式中：“±”分别用于外啮合、内啮合齿轮；ZE为齿轮材料弹性系数，见表6—6；ZH为节点区域系数，标准直齿轮正确安装时ZH=2.5；[σH]为两齿轮中较小的许用接触应力。U为齿数比，即大齿轮齿数与小齿轮齿数之比。
（1）接触疲劳强度许用应力
[?]=?
Hlim1ZNHSH- 11 -
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图6—19 齿轮材料的σ
Hlim
z(zv) YFa YSa z(zv) YFa YSa σ
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2.53 1.62 2.97 2.91 2.85 2.80 2.76 2.72 2.69 2.65 2.62 2.60 2.57 2.55 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 2.52 2.45 2.40 2.35 2.32 2.28 2.24 2.22 2.20 2.18 2.14 2.12 ∞ 2.06 1.625 1.65 1.67 1.68 1.70 1.73 1.75 1.77 1.78 1.79 1.83 1.865 1.97 按齿面硬度中间值查图6—19得
Hlim1
=1160MPa, σ
Hlim2
=1150MPa
由图6—21得接触疲劳寿命系数为 ZN1=0.9, Zn2=1.05
按一般可靠性要求，取接触疲劳安全系数为SH=1,则
[σHl]=
?Hlim1SH=1160?0.9MP=1044MP
aa1
[σH2]=
?Hlim2SH=1150?1.05MP=1207.5MP
aa1图6—21 接触疲劳寿命系数ZN
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（2）校核计算 查表6—6，得Z= 189.8
EN/mm2
表6—6 齿轮材料弹性系数Z
E
?H?zEzH =
2KT1u?1.2bd1u
2?1.5?79583.35?1
189.8?2.5.245?545 =701.311＜[σHl] 故强度合适。 4.7计算圆周速度
n1?d1
V?60?1000 =1200?3.14?54
60?1000 =3.3912 因为V=3.3912<6m/s,
故取6级精度合适。 4.8结构设计及齿轮零件图
齿轮的结构形式主要与齿轮的尺寸大小、毛坯材料、加工工艺、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮结构设计时，通常是先按齿轮动的直径大小选定合适的结构形式，再由经验公式确定有关尺寸，绘制零件工作图。
常用的齿轮结构形式有一下几种：
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（1）齿轮轴
如果圆柱齿轮齿根圆到键槽底面的径向距离e? 2mt(锥齿轮e?1.6m时），则可将齿轮与轴做成一体称为齿轮轴.如图2—5
图2—5
(2)实体式齿轮
当齿轮的齿顶圆直径da≤200mm时，可采用实体式结构，这种齿轮常用锻钢
制造。如图2—6
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图2—6
(3)腹板式齿轮
当齿轮的齿顶圆直径da=200～500mm时，可采用腹板式结构这种齿轮通常用锻钢制造，其各部分尺寸由经验公式确定。如图2—7
图2—7
(4)轮辐式齿轮
当齿轮的齿顶圆直径da>500mm时，可采用轮辐式结构，这种结构的齿轮常采用铸钢或铸铁制造，其各部分尺寸由经验公式确定。如图2—8
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