=1.12+0.18(1+0.6?1) ×1+0.23×10?3×49.53=1.42 查课本由图10-13得: KF?=1.35 查课本由表10-3 得: KH?=KF?=1.2 故载荷系数:
K＝K K KH? KH? =1×1.07×1.2×1.42=1.82 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d33K/K1=d1tt=42.2×
1.821.6=44.05mm ⑧计算模数mn
m1cos?44n=
dZ?.05?cos14?1.78mm 1244. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
3m2KT1Y?cos2?YF?YS?n≥?2() dZ1?a[?F]
⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝39.7kN·m
确定齿数z
因为是软齿面，故取z＝24，z＝i z＝4.3×24＝103.2 传动比误差 i＝u＝z/ z＝104/24＝4.33 Δi＝0.069％5％，允许 ② 计算当量齿数 z＝z/cos＝24/ cos314?＝26.27 z＝z/cos
＝78/ cos314?＝85.43
③ 初选齿宽系数
按非对称布置，由表查得＝1
④ 初选螺旋角
11
初定螺旋角 ＝14
⑤ 载荷系数K K＝K K K
K=1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y 查课本由表10-5得: 齿形系数Y
＝2.592 Y
＝2.211
应力校正系数Y＝1.596 Y
＝1.774
⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为
＝[1.88-3.2×（
11Z?Z）]cos? 12＝[1.88－3.2×（1/24＋1/104）]×cos14?＝1.663
＝arctg（tg
/cos
）＝arctg（tg20/cos14?）＝20.64690 ＝14.07609
因为
＝
/cos
，则重合度系数为Y＝0.25+0.75 cos
/
＝0.673
⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度 ＝42.2?sin14o??1.78＝1.826,
Y＝1－
＝0.79
⑨ 计算大小齿轮的
YF?FS?[?
F] 安全系数由表查得S＝1.25
工作寿命两班制，10年，每年工作360天
小齿轮应力循环次数N1＝60nkt＝60×1440×1×8×360×2×8＝4.0×109大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝4.0×109/4.3＝0.9302×109 查课本由表10-20c得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮?FF1?620MPa 大齿轮?FF2?480MPa 查课本由表10-18得弯曲疲劳寿命系数: KFN1=0.86 KFN2=0.93
12
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1=[?F]2=
KFN1?FF10.86?620??380.8 S1.4KFN2?FF20.93?480??318.8 S1.4YF?1FS?1[?F]1YF?2FS?2[?F]2?2.592?1.596?0.01088
380.82.211?1.774?0.01228
318.8?大齿轮的数值大.选用.
⑵ 设计计算 ①计算模数
3mn?2?1.73?3.97?104?0.78?cos214?0.01228mm?1.25mm
1?242?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=42.2mm来计算应有的齿数.于是由:
42.2?cos14?z1==20.47 取z1=22
mn那么z2=4.3×22=94.6 ② 几何尺寸计算 计算中心距 a=
(z1?z2)mn(22?94)2==119.58mm 2?cos14?2cos?将中心距圆整为120mm 按圆整后的中心距修正螺旋角
?=arccos
(?1??2)mn(22?94)?2?arccos?14.05?
2a2?119.58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
13
d1=d2=
z1mn22?2=45.36mm ?cos?cos14.01z2mn94?2=193.81mm ?cos?cos14.01计算齿轮宽度
B=?d1?1?45.36mm?45.36mm 圆整的 B2?45 B1?50 （二） 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料：低速级小齿轮选用40Cr钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数Z1=20 速级大齿轮选用45?钢调质，齿面硬度为大齿轮 240HBS z2=3.23×20=64.6 圆整取z2=65. 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=1.3
②查课本由图10-30选取区域系数ZH=2.45 ③应力循环次数
N1=60×n2×j×Ln=60×334.88×1×(2×8×365×10)=1.19×109
N111.9?108??3.62×108 N2=i3.23由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数 KHN1=0.95 KHN2= 1.1 查课本由图10-21d
按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?680MPa, 大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?560MPa 取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力 [?H]1=
KHN1?Hlim10.95?680?646MPa =
1S 14
[?H]2=
KHN2?Hlim2=1.1×560/1=616MPa S查课本由P198表10-6查材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa 选取齿宽系数?d?1
T=95.5×105×P2/n2=95.5×105×5.82/334.88 =1.66×105N.m
3d1t?2.32KtT1ZE231.3?16.6?1044.23189.82u?1??()???()
?du[?H]13.23616=69.22mm 2. 计算圆周速度 ???d1tn2??69.22?334.8860?1000 ?60?1000?1.21m/s
3. 计算齿宽
b=?dd1t=1×69.22=69.22mm 4. 计算齿宽与齿高之比bh
模数 md1tnt=
Z?69.22?3.46mm 120 齿高 h=2.25×mnt=2.25×3.46=7.785mm
bh =69.22/7.785=8.89
5. 计算载荷系数K 由表10-4得KH?=1.408 使用系数KA=1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
Kv=1.08 KF?=1.32 KH?=KF?=1 故载荷系数
K＝KAKvKH?KH?=1×1.08×1×1.408=1.52 6. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 d33KK1=d1tt=69.22×
1.521.3?72.9mm 15