YFa2YSa2??F?2??2.15?1.825?0.01682
233.43 大齿轮的数值大 （2）设计计算
2?2?3.084?104?0.88?cos3? mn??0.01682?1.21mm 21?24?1.6543 对比计算结果；由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于齿根弯曲疲劳强度计
算的法面模数，取mn=1.46 mm。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=50.99 mm来计算应有的齿数。于是有：
d1cos?36.18?cos140??24.04 取 Z1 =24 Z1?2mn Z2?i?Z1=5?24=120 取 Z2=120
4几何尺寸计算
（1）计算中心距
a?(Z1?Z2)mn(24?120)?1.46??108.37mm
2?cos1402cos? 将中心距圆整为：153mm
(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角 ??arccos(Z1?Z2)mn(24?120)?1.46?arccos?14.110
2a2?108.37 因?值改变不多，所以参数??、K?、ZH等不必修正 （3）计算大小齿轮的分度圆直径 d1?Z1mn24?1.46??36.24mm 0cos?cos14.11Z2mn120?1.46??181.18mm cos?cos14.110 d2? (4) 计算齿轮宽度
b??dd1?1?36.24?36.24mm 圆整后取 B2=40mm, B1=60mm
5 验算
11
2?3.084?1042T1?1701.99Nm Ft? ?36.24d1 合适
KAFt1?1701.99??42.55Nm?100Nm b40第二对齿轮（低速齿轮）
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按卷扬机传动方案，选用斜齿圆柱轮传动；
（2）精度等级选7级精度（GB10095-86）
（3）材料选择。由表10-1（常用齿轮材料及其力学特性）选择小齿轮为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。 （4）选小齿轮齿数为 Z1=24，大齿轮齿数 Z2?i1Z1?3.01?24?72.24。取Z2=72 （5）选取螺旋角。初选螺旋角 ?=14
02、按齿面接触强度设计
公式如下：
d1t?32KtT1u?1ZHZE()
?d?u??H? （1）确定公式内的各值计算 1）、试选Kt=1.6
2）、由图10-30选项取区域系数ZH=2.433。 3）、由图10-26查??1=0.78, 4）、计算小齿轮传递的转矩 T1?95.5?10?5??2=0.88则 ??=??1+??2=1.66
2.95?1.4673?105Nmm 192 5）、由表10-7选取齿宽系数?d=1
6）、由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa
7）、由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限?Hlim1=600MPa，大齿
轮的接触疲劳强度极限?Hlim2=550MPa。
8）、由式（10-30） N=60n1jLh 计算应力循环系数。
12
12N1=60?192?1?（3?8?300?15）=1.244?109. N2=1.139?109/3.01=4.133?108
9）、由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.92, KHN2=0.96。 10）、计算接触褡许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得： ??H?1? ??H?2 所以
KHN1?Hlim1=0.92?600=552MPa sK??HN2Hlim2=0.96?550=528MPa
s
??H?=(??H?1+??H?2)/2=(552+528)/2=540MPa (2) 计算 1）、试算小齿轮分度圆直径
52?1.6?1.4673?103.01?12.433?189.82 d1t?3()=65.07mm
1?1.6543.01540 2)、计算圆周速度 V?3.14?65.07?192=0.65 m/s
60?100060?1000=
?d1tn1 3）、计算齿宽b及模数mnt b??dd1t=1?65.07=65.07 mm
d1tcos?65.07?cos140 mnt?==2.63 mm
24Z1 h=2.25?mnt=2.25?2.63=5.92mm b/h＝65.07 / 5.92=10.99 4)、计算纵向重合度??
???0.318?dZ1tan??0.318?1?24?tan140=1.903
5）、计算载荷系数K
已知使用系数KA?1。根v=0.65 m/s ,7级精度，由图10-8查得动载荷系数
Kv=1.01 。由表10-4查得KH?的计算公式与直齿轮相同，则：
KH??1.12?0.18(1?0.6?d)?d?0.23?10b=1.42 由图10-13查得KF?=1.35
13
22?3 由表10-3查得KH??KF?=1.4 ，所以载荷系数 K?KAKKVKH??H=1?1.01?1.4?1.42=2.0
6)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10）得： d1?d1t3K/Kt=65.0732/1.6=70.09mm 7)、计算模数mn
d1cos?70.09?cos140?2.83 mm mn?=
24Z13 按齿根弯曲强度设计
22KTY(co?sY)1?FYaSa mn?32?dZ1????F?
（1）确定计算参数
1）、计算载荷系数
K?KAKVKF?KF?=1?1.01?1.4?1.35 =1.91 2)、根据纵向重合度 3)、计算当量齿数 ZV1?，从图10-28查得螺旋角影响系数Y?=0.88 ???1.90 3Z124??26.7 330cos?cos14Z272??78.82 330cos?cos14 ZV2? 4)、查取齿开系数
由表10-5查得 YFa1?2.59 2 ， YFa2?2.230 5)、查取应力校正系数得： Ysa1?1.596 ，Ysa2?1.766
6）、由图10-20C，查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MP大齿轮的弯a ，
曲疲劳强度极限
?FE2?380MPa
7）、由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.82, KFN2=0.86 8)、计算弯曲疲劳许用应力
取疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得： ??F?1?KFN1?FE10.82?500?292.86MPa =
s1.414
??F?2?KFN2?FE20.86?380??233.43MPa s1.4 9）、计算大、小齿轮的
YFa1YSa1??F?1，并加以比较
YFa1YSa1??F?1?2.592?1.596?0.01413
292.862.230?1.766?0.01687
238.86
YFa2YSa2??F?2?? 大齿轮的数值大 （2）设计计算
5302?1.91?1.4687?10?0.88?cos14mn?3?0.01687?1.98mm 21?24?1.66 对比计算结果；由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于齿根弯曲疲劳强度计
算的法面模数，取mn=3.0 mm。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=70.09 mm来计算应有的齿数。于是有：
d1cos?70.09?cos140??24.03 取 Z1 =24 Z1?3.0mn Z2?i?Z1=3.01?24=72.44 取 Z2=72
4几何尺寸计算
（1）计算中心距 a?(Z1?Z2)mn(24?72?)3.0??140.04mm 02?cos142cos? 将中心距圆整为：140mm
(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角 ??arccos(Z1?Z2)mn(24?72)?2?arccos?14.070
2a2?140.04 因?值改变不多，所以参数??、K?、ZH等不必修正 （3）计算大小齿轮的分度圆直径 d1?Z1mn24?3.0??70.03mm 0cos14.07cos? 15