设计计算及说明 结果 ④查表10-3，8级精度斜齿轮KH??KF??1.4 ⑤计算载荷系数 由表10-2查得使用系数KA?1.0 由表10-4用插值法查得KHβ?1.448 故载荷系数 KH?KAKvKH?KH??1.0?1.12?1.4?1.448?2.27 ⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 d1?d1t3 KH2.27?29.286?3?35.265mm KHt1.335.265?cos14?mn?d1cos?/z1??1.426mm24 3.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 1）确定公式中的各计算值 ①试选载荷系数KFt?1.3 ②由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y? ?b?arctan(tan?cos?t)?arctan(tan14??cos20.562?)?13.140? ??????/cos2?b?1.657/cos213.140??1.747 Y??0.25?0.75/??v?0.25?0.75/1.747?0.680 ③由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y? Y??1-????/120??1-1.905?14?/120??0.778 ④计算YFaYSa[σF]：当量齿数zv1?z1/cos3β?24??cos14???26.27 3 zv2?z2/cos3β?107??cos14???117.13 3 由图10-17查得齿形系数 YFa1?2.62 YFa2?2.185 由图10-18查得应力校正系数 YSa1?1.6 YSa2?1.81 由图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim1?500MPa；
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设计计算及说明 结果 大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim2?380MPa。 由图10-22查取弯曲疲劳寿命KFN1?0.86,KFN2?0.88。 取弯曲疲劳安全系数S?1.4 ?σF?1?KFN1σFlim1?0.86?500?307.14MPa ?σF?2S1.4Kσ0.88?380?FN2Flim2??238.86MPa S1.4 YFa1YSa12.62?1.6??0.0136[σF]1307.14； YFa2YSa22.185?1.81??0.0165[σF]2238.86 因为大齿轮的2）试算齿轮模数 YFaYSa[σF]大于小齿轮，所以取大齿轮的值为YFaYSa[σF]的值 2KFtT1Y?Y?cos2?YFaYSamnt?3??dz12[σF]42?2?1.3?2.2?10?0.68?0.778?cos14?3?0.01651?242 ?0.935mm3）调整齿轮模数 0.935?24?23.127mm ①计算d1?mntz1/cos???cos14?d1n13.14?23.127?1445??1.749ms根据圆周速度ν?60?100060?1000 8级精度，查图10-8得动载系数Kv?1.09 ②计算齿宽b?Φdd1?23.127mm 计算齿宽与齿高之比bb23.127???10.993mm h2.25mnt2.25?0.935并根据表10-4用插值法查得KHβ?1.446，查图10-13得KFβ?1.5 ③计算载荷系数： KF?KAKvKF?KF??1?1.09?1.4?1.5?2.289 ④由式10-13可按实际载荷系数算得的齿轮模数
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mn?mnt3KF2.289?0.935?3mm?1.129mmKFt1.3 取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值m=1.5,按接触疲劳强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数 z1?d1cos?/m?35.265?cos14?/1.5?23.46 ，取z1?24 则大齿轮齿数z2?i1z1?4.44?24?106.56，取z2?107 z1?24与z2?107互为质数。 3.1.4几何尺寸计算 ①计算中心距 a?(z1?z2)mn(24?107)?1.5??101.26mm ?2cos?2?cos14 考虑模数由1.129mm增大圆整至1.5mm，为此将中心距减小圆整为100mm。 ②按圆整后的中心距修正螺旋角 (z?z)m(24?107)?1.5??arccos12n?arccos?10.735?2a2?100 ③计算小、大齿轮分度圆直径 d1?mnz1/cos??1.5?24/cos10.735??36.64mm d2?mnz2/cos??1.5?107/cos10.735??163.36mm ④计算齿轮宽度 b?Φdd1?1?36.641?36.64mm 取b2?37mm、b1?42mm. 3.1.5齿面接触疲劳强度校核 1）确定公式中的各计算值 ①由??10.735?，查图10-20选取区域系数ZH?2.45 ②?t?arctan(tan?n/cos?)?arctan(tan20?/cos10.735?)?20.327? ??at1?arccos[z1cos?t/(z1?2hancos?)]?arccos[24?cos20.327/(24?2?1?cos10.735)]?29.916???
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??at2?arccos[z2cos?t/(z2?2hancos?)]?arccos[107?cos20.327?/(107?2?1?cos10.735?)]?22.954? ???[z1(tan?at1?tan?t)?z2(tan?at2?tan?t)]/2??[24?(tan29.916??tan20.327?)?107?(tan22.954??tan20.327?)]/2??1.69③由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数Z? ????dz1tan?/??1?24?tan(10.735?)/??1.45 Z????4-??（1-??）??3??4-1.691.45（1-1.45）??0.71531.69 ④由公式10-23可得螺旋角系数z? z??cos??cos10.735??0.991 ⑤根据圆周速度 ν??d1n160?1000?3.14?36.64?1445?2.771ms，8级精60?1000度，查图10-8得动载系数Kv?1.12 ⑥由b1?42mm查表10-4用插值法得KHβ?1.45 ⑦ 故载荷系数KH?KAKvKH?KH??1.0?1.12?1.4?1.45?2.2736 ⑧由式10-22，得 42KHT1i1?12?2.2736?2.2?104.44?12σH?2??ZZZZ??HE??3i11?36.6434.44Φdd1?2.45?189.8?0.673?0.989?488.58MPa??σH??506MPa 满足齿面接触疲劳强度 3.1.4齿根弯曲疲劳强度校核 1）确定公式中的各计算值 ①由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y? ?b?arctan(tan?cos?t)?arctan(tan10.735??cos20.327?)?10.08? ??????/cos2?b?1.69/cos210.08??1.743 Y??0.25?0.75/??v?0.25?0.75/1.743?0.68 ②由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y? Y??1-????/120??1-1.45?10.735?/120??0.87
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③当量齿数zv1?z1/cos3β?24??cos10.735???25.305 3zv2?z2/cos3β?107??cos10.735???112.82 3由图10-17查得齿形系数 YFa1?2.65 YFa2?2.24 由图10-18查得应力校正系数 YSa1?1.59 YSa2?1.81 ④3.1.5中已知Kv?1.12，KHβ?1.45，并根据齿宽与齿高之比 bb42???12.44mm，查图10-13得KFβ?1.40 h2.25mn2.25?1.5 ⑤计算载荷系数： KF?KAKvKF?KF??1?1.12?1.4?1.40?2.195⑥根据式10-17，得到 2KFT12?2.195?2.2?1042σF1?YYYYcos??32Fa1Sa1??1?1.53?242?dmnz1?2.65?1.59?0.68?0.87?cos210.735??119.54MPa??σF?1σF22KFT12?2.195?2.2?1042?YYYYcos??32Fa2Sa2??1?1.53?262?dmnz1 ?2.24?1.81?0.68?0.87?cos210.735??98.013MPa??σF?2 齿根弯曲疲劳强度满足要求，并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。 3.1.5主要设计结论 齿数：z1?24、z2?107、压力角??20?、螺旋角??10.735?即10?44，06，， 中心距a?100mm，齿宽b1?52mm、变位系数x1?x2?0、模数mn?1.5mm、 b2?47mm 小齿轮选用40Cr(调质），大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按8级精度设计。
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