b/h?69.63?10.67 6.5254）计算载荷系数K ①查得使用系数KA?1
②根据v=1.17m/s.,7级精度，查得动载系数KV?1.03
N?6.03?10N69.63③齿轮的圆周力。
31?6.03?10KAFt1??86.67N/mm?100N/mmb69.63查表得齿间载荷分配系数KH?=1.2
④由表用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数KH?=1.421
K?KAKVKH?KH??1?1.03?1.2?1.421?1.76
5）按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径，得
d1?d1t3K1.76?69.633mm?79.11mm Kt1.22T1Ft1??d1t2?21.01?1043 6）计算模数mn
mn?d179.11??3.3mm z1242.按齿根弯曲疲劳强度设计
mn?32KFtY?YFaYSa ??dz12[?F]1) 确定公式中各参数
①试选KFt?1.3
②计算弯曲疲劳强度用重合度系数Y?。
0.750.75Y??0.25??0.25??0.686
??1.72③计算
YFaYsa [?F]由查得齿形系数YFa1?2.65，YFa2?2.05
11
由查得应力修正系数Ysa1=1.58，Ysa2?1.81
由查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为?Flim1?500MPa，
?Flim2?380MPa
由图查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.90，KFN2?0.88 取弯曲疲劳安全系数S=1.3 得
K?0.90?500[?F]1?FN1Flim1??346.15MPa
S1.3K?0.91?380[?F]2?FN2Flim2??266MPa
S1.3YFa1Ysa1YFa2Ysa2?0.0121,?0.0139 [?F]1[?F]2因为大齿轮
YFaYSaYYYFa2Ysa2?0.0139 大于小齿轮，所以取FaSa=
[?F][?F][?F]22）试算模数
42?1.3?21.01?10?0.686mn?3?0.0139?2.16mm 21?25（2）调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度v.
d1?mtz1?2.16?24?52mm ?d1nm3.14?52?320v??m/s?0.8708m/s
60?100060?1000②齿宽b
b??dd1?1?52mm?52mm ③宽高比b/h
h?2.25mt?2.25?2.16?4.86 b52??10.70h4.86
2) 计算实际载荷系数KF
① 根据v=0.8708m/s,7精度，由图查得动载系数KV=1.01
12
② 由
2T1Ft1??d1tKAFt1?b2?21.01?1043N?8.08?10N
5231?8.08?1052?155N/mm?100N/mm查表得齿间载荷分配系数KH?=1.0
③ 由表用插值法查得KH?=1.418，结合
b52??10.70图，得KF?=1.38. h4.86则载荷系数为 KF?KAKVKF?KF??1?1.01?1.0?1.38?1.394
3）由式，可得按实际载荷系数算得的齿轮模数
m?mt3KF1.394?2.16?3mm?2.208mm KFt1.3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疲劳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，可取由弯曲疲劳强度算得的模数2.208mm，圆整为m=2.5mm，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?79.11mm计算齿
数。 d79.11?31.64 取z1?33，则z2?5.2?33?171.6 取z2?172 z1?1?m2.57.1.3几何尺寸计算
1.计算大小齿轮分度圆直径 d1?mz1?2.5?33mm?83mm d2?z2m?2.5?172mm?430mm
2.计算中心距
(z?z)m(33?172)?2.5a?12?mm?256.25mm
22将中心距圆整为a?=260mm。 3.计算齿轮宽度
b??d?83mm
d1一般小齿轮略宽(5~10)mm,，故取b1?90mm，b2?83mm
13
2.齿面接触疲劳强度校核
4K?1.76,T?21.01?10N?mm,??1,d?83,??4.1已知：
H1d1
z?2.43,z?189.8,z?0.872HE?2KT(??1)??HH13zzz?510?[?]
HE?d?d1?H3.齿根弯曲疲劳强度校核
Y已知
Fa1?2.65.YFa2?2.05,Ysa1?1.58,Ysa2?1.81,Y?0.686?
m?2.5,z?331带入得
?F1?2KFT1YFa1YSa1Y??134MPa?[?]
32F1?dmz1?F2?2KFT1YFa2YSa2Y??118.9MPa?[?]
32F2?dmz14.结构设计及绘制齿轮零件图
5.主要涉及结论，齿数z1?33,z2?172，模数m?2.5mm,压力角??20
中心距a?260mm,齿宽b?90mm,b?83mm。小齿轮选用40Cr(调
12质)，大齿轮选用45钢（调质），齿轮按7级精度设计。
7.2低速级齿轮传动
7.2.1选择精度等级，材料及齿数
1.卷扬机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。
2.材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
3.选小齿轮齿数z1?25，大齿轮齿数z2?25?i2?25?3.69?93
14
7.2.2齿轮强度设计
1.按齿面接触强度设计 试算，即
d1t?32KhtT1u?1ZHZEZ?Z?2() ?du[?H]（1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt?1.3
2）小齿轮的传递转矩由前面算得T1?1049.15?103N?mm 3）由表选取齿宽系数?d?1
4）由表查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa。 5）由图选取区域系数ZH?2.45
6）由图计算接触疲劳强度用重合度系数Z?
z??4?????(1??)???3??4?1.7331.69(1?1.69)??0.674 31.733127）按表面接触疲劳计算接触疲劳许用应力
由图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。
由式计算应力循环次数
N1?60n1jLh?60?46.5?1?(10?300?3?4)?1.6848?1080.16848?109N2??0.5366?1083.69由图取接触疲劳强度寿命系数KHN1?1.09，KHN2?1.08 计算接触疲劳许用应力，由式：（取安全系数S=1）
K?[?H]1?HN1lim1?1.09?600MPa?654MPa
sK?[?H]2?HN2lim2?1.08?550MPa?649MPa
s取[?H]1和[?H]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
[?H]=[?H]2=649MPa
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