青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
KT??1?ZE??=54.79mm d1t≥2.32×3t1??????d????H??<2>计算圆周速度υ
υ=
2?d1tn160?1000=
??54.79?144060?1000m/s=4.13m/s (3-5)
<3>计算齿宽b
b= ?dd1t=1×54.76mm=54.76 mm (3-6) <4>计算齿宽与齿高之比b/h
模数mt＝dlt?2.2 (3-7) Z1 齿高 h=2.25mt=2.25×2.2=4.95mm (3-8)
b?11.07 h<5>计算载荷系数
据υ=4.13 m/s，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数Kv=1.15直齿轮,由表10-3查得KH?=KF?=1 由《机械设计》表10-2查得使用系数KA=1
由《机械设计》表10-4查得7级精度、小齿轮、相对支承、非对称布置时KH?=1.12×0.18（1+0.6?d2）?d2+0.23×10?3b (3-9) 即KH?=1.12+0.18（1+0.6×12）×12+0.23×10?3×54.76=1.31 由
b?11.07 ,KH?=1.31，查《机械设计》图10-13得KF?=1.26 h故载荷系数K?KAKvKH?KH?=1.3755
<6>用实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：
K =54mm (3-10) Ktd1=d1t3<7>计算模数m?3)按齿根弯曲强度设计
d1?2.16mm Z12KT1?YFaYSa弯曲强度的设计公式 m≥??2?dZ1????F?3??? (3-11) ?（1）确定公式内的各计算数值
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<1>由《机械设计》图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1=500 Mpa；
大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2=380 Mpa；
<2>由《机械设计》图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.88 <3>计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，得：
[?F]1=
KFN1?FE10.85?500==303.57Mpa
1.4SKFN2?FE20.88?380==238.86Mpa
1.4S[?F]2=
<4>计算载荷系数K
K?KAKvKF?KF?=1.323
<5>查取齿形系数
由《机械设计》表10-5查得YFa1=2.62，YFa2=2.15 <6>查取应力校正系数
由《机械设计》表10-5查得YSa1=1.59，YSa2=1.81 <7>计算大、小齿轮的
YFaYSa,并加以比较 [?F]YFa1YSa1=0.0137 [?F]1YFa2YSa2=0.0166
[?F]2大齿轮的数值大
(2)设计计算： m≥32KT1YF?YS??=1.537 mm ?dZ12??F?对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数1.537并圆整为标准值m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径d1=54mm，
d54算出小齿轮齿数Z1=1==27，故Z2=i1Z1=145.53， 取Z2=146。
m24)几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径
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2=54mm d1=Z1m=27×
2=292mm d2=Z2m=146×
(2)计算中心距
a?d1?d2?173mm 2(3)计算齿轮宽度
b??dd1?54mm
取B2=54 mm, B1=60 mm
(4)结构设计
小齿轮：因其齿顶圆直径da1<160mm，故选用实心结构，结构尺寸见零件图。 大齿轮：因其齿顶圆直径160mm 3.2.2低速级圆柱齿轮 已知：输入功率PII=7.425KW，小齿轮转速nII=267.16r/min，齿数比μ=3.2，直齿圆柱齿轮。 1)齿轮精度等级、材料同高速级 选小齿轮齿数Z1=25，大齿轮齿数Z2=i2Z1=4.14?25=103.5取104； 2)按齿面接触疲劳强度设计 (1)确定公式内的各计算数值 <1>试选载荷系数Kt=1.3 （Kt=1.3~1.7， 下标t 表示试选） 9.55?106PI<2>小齿轮传递的转矩 TI??2.52?105N?m n1<3>由《机械设计》表10-7选取齿宽系数?d=1； 12<4>由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.5Mpa； <5>由《机械设计》表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?Hlim2=550Mpa； <6>计算应力循环次数 N1=60n1jLh=60×316.5×1×(1×8×300×10)=5.04×109 NN2=1=9.54×108 5.29<7>由《机械设计》图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.9， KHN2=0.92； <8>计算接触疲劳许用应力 15 青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文） 取失效概率为1%，安全系数S=1 [?H]1= KHN1?Hlim1=540 Mpa SKHN2?Hlim2=506 Mpa S[?H]2= (2)计算 <1>试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值 KT??1?ZE??d1t≥2.32×3t1????=88.92mm ???d????H?<2>计算圆周速度υ υ= =1.24 m/s 60?10002?d1tn1<3>计算齿宽b ： b= ?dd1t=1×88.92mm =88.92 mm <4>计算齿宽与齿高之比b/h 模数mt＝dlt?3.56 Z1 齿高 h=2.25mt=2.25×2.2=4.95mm b?11.11 h<5>计算载荷系数 据υ=1.24m/s，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数Kv=1.15直齿轮,由表10-3查得KH?=KF?=1 由《机械设计》表10-2查得使用系数KA=1 由《机械设计》表10-4查得7级精度、小齿轮、相对支承、非对称布置时 KH?=1.12×0.18（1+0.6?d2）?d2+0.23×10?3b 即KH?=1.12+0.18（1+0.6×12）×12+0.23×10?3×54.76=1.34 由 b?11.11 ,KH?=1.34，查《机械设计》图10-13得KF?=1.26 h故载荷系数K?KAKvKH?KH?=1.4545 <6>用实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径： K =92.312mm Kt16 d1=d1t3青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文） <7>计算模数m?3)按齿根弯曲强度设计 d1?3.69mm Z1弯曲强度的设计公式： m≥3(1)确定公式内的各计算数值 2KT1?YFaYSa??2?dZ1????F???? ?<1>小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1=500Mpa； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2=380Mpa； <2>由《机械设计》图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.88 <3>计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式3-12得 [?F]1= KFN1?FE10.85?500==303.57 Mpa 1.4S[?F]2= KFN2?FE20.88?380==238.86 Mpa 1.4S<4>计算载荷系数K K?KAKvKF?KF?=1.3668 <5>查取齿形系数 由《机械设计》表10-5查得YFa1=2.62，YFa2=2.22 <6>查取应力校正系数 由《机械设计》表10-5查得YSa1=1.59，YSa2=1.77 <7>计算大、小齿轮的 YFaYSa并加以比较 [?F]YFa1YSa1=0.0137 [?F]1YFa2YSa2=0.0166 [?F]2大齿轮的数值大 (2)设计计算 m≥32KT1YF?YS??=2.6618 mm ?dZ12??F?对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿 17