ee
d1?d1t3KK?49.56?3t2.2?49.56?31.375?55.11mm 1.6（7）计算模数
co?s55.11?cos14?0.97?55.11??2.22mm mn?d1?2424z13.3按齿根弯曲强度设计
由式（10-17）
mn?32KT1Y?cos?2?z1?d2?YY?FaF????Sa
3.3.1确定计算参数
（1）计算载荷系数。
K?KAKVKf?Kf??1.?11?1.4?1.35=2.09
?1.903（2）根据纵向重合度 ? ，从《机械设计》第八版图10-28查得螺旋角
?0.88影响系数Y?
?（3）计算当量齿数。
zV1?v2z?24?24?24?26.37
cos?cos140.970.91z?97?97?106.59 ?zcos?cos140.911333233（4）查齿形系数。
?2.57;YFa2?2.18由表10-5查得YFa1
（5）查取应力校正系数。
由《机械设计》第八版表10-5查得YSa1?1.6;YSa2?1.79
?（6）由《机械设计》第八版图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ?500MPa?380MPaFE1 ；大齿轮的弯曲强度极限 FE2；
?0.85（7）由《机械设计》第八版图10-18取弯曲疲劳寿命系数 KFN1，KFN2?0.88；
?（8）计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S＝1.4,由《机械设计》第八版式（10-12）得
ee
????F??K?F1?2K?FN1FE1SFN2??FE2S0.85500MPa?303.57MPa1.4
0.88?380?MPa?238.86MPa1.4（9）计算大、小齿轮的YFaYSa 并加以比较。
?F??YYFa1Fa2??F?Sa11?2.592?1.596?0..1363
303.57=
2.211?1.774?0.01642
238.86YY??F?Sa22由此可知大齿轮的数值大。
3.3.2设计计算
m
n?32?2.10?6.8?10?0.88?(cos14?)422242*1.65?0.01642mm?34.342?0.97mm?34.085?1.59m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn 大于由齿面齿根弯曲疲
?劳强度计算 的法面模数，取mn2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度得的分度圆直径100.677mm 来计算应有的齿数。于是由
d1cos??55.11?cos14??26.73?z12 mn取 z1?27 ，则z2?27?4.03?108.81 取z2?109;
3.4几何尺寸计算
??z?mza=
123.4.1计算中心距
n2cos??(27?109)?2136??140.2mm
2?cos140.97将中以距圆整为141mm.
3.4.2按圆整后的中心距修正螺旋角
(z1?z2)mn(27?109)?2??arccos?arccos?arccos0.97?14.06?
2a2?140.2因?值改变不多，故参数?、k?、ZH等不必修正。
?3.4.3计算大、小齿轮的分度圆直径
ee
d1?d2zm12ncos???27?254??55mmcos140.97109?2218??224mm
cos140.9755?224?139.5mm 2?zmcos?1na?d?d22?3.4.4计算齿轮宽度
b??dd1?1?55.67?55mm
圆整后取B2?56mm;B1?61mm. 低速级
取m=3;z3?30; 由i12?zdd434?2.88?30?86.4 取z4?87 ?mz3?3?30?90m?mz4?3?87?261mm34zz43?2.88
?dda?2?90?261mm?175.5mm 2
b??dd3?1?90mm?90mm
圆整后取B4?90mm,B3?95mm
表 1高速级齿轮： 名 代号 称 m 模数 ? 压力角 d 分度圆直径 齿顶高 ha 齿根高 齿全高 齿顶圆直径
计 算 公 式 小齿轮 2 20 大齿轮 2 20 d1?mz1=2?27=54 ?d?2?mz2=2?109=218 ha1?ha2?ham?1?2?2 ???(?)m?(1?c)?2 hf1hf2hac?hf h h1?h2?(2ha?c)m da1?(z1?2ha)m *?*da da2?(z2?2ha)m *ee
表 2低速级齿轮： 名 代号 称 m 模数 ? 压力角 d 分度圆直径 齿顶高 ha 齿根高 齿全高 齿顶圆直径
计 算 公 式 小齿轮 3 20 大齿轮 3 20 d1?mz1=3?27=54 ?d?2?mz2=2?109=218 ha1?ha2?ham?1?2?2 ?hf1?hf2?(ha?c)m?(1?c)?2 ?hf h da h?h?(2h?c)m d?(zd?(z?2h)m 12a*a11a?*a2?2ha)m 2*
ee
4. 轴的设计
4.1低速轴
4.1.1求输出轴上的功率
p3转速n3和转矩T3
若取每级齿轮的传动的效率,则
p??p???10.10?0.990.97?9.69kWn?362.2?125.76r/min? n2.88ip9.69T?9550?125.76?9550?735.842N?mnp3?20212323123334.1.2求作用在齿轮上的力
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为
d4?mz4?4?101?404mm
FFFt???2T3d?42?735.8?1000?3642N404?3642?tan20?0.3639?3642??1366N
cos14?0.97rFFttan?ncos?attan??3642?tan14??908N圆周力Ft ,径向力 Fr 及轴向力Fa 的
4.1.3初步确定轴的最小直径
先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据《机械设计》?112第八版表15-3,取A0 ,于是得
pd?Anmin033?112?339.69?112?30.077?47.64mm 125.76输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d12.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.
联轴器的计算转矩TcaKAT3, 查表考虑到转矩变化很小,故取KAN?mm?956594.6N?mm Tca?KAT3?1.3?735842??1.3 ,则:
按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T 5014-2003或手册,