4.1.2：按齿面接触疲劳强度初步设计
由简化设计公式（9-45）【2】
KT1(u?1) d1?7563?2?d1[?H]u1）小齿轮传递的转矩：T1?38.60N?m
2）齿宽系数?d1由表9-10【2】可知，软齿面、非对称布置取
?d1?0.9
3）齿数比u：对减速运动，u?i1?5.0
4）载荷系数K：因速度高，非对称布置，初选K5）确定需用接触应力[?H] 由式（9-29）【2】，
?2
[?H]??HlinSHZN
a.接触疲劳极限应力?Hli，n由图9-34c【2】差得，
?Hlin3?710MPa（按图中ME查值）, ?Hlin4?580MPa（按图
中MQ查值）
b.安全系数SH由表9-11【2】差得，取SH?1.3(较高可靠度)
c.寿命系数ZN由式（9-30）【2】计算应力循环次数
N?60ant
式中a?1,t?10?250?8?3?60000h，n1?960r/min
N1?60an1t?60?1?960?60000?3.456?109
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N2?N1/i1?3.456?109/5.0?6.912?108
查图9-35【2】得，ZN1得），故
?0.92，ZN2?1.01（均按曲线1查
[?H1]??Hlin1SH710?0.92ZN1??502.5MPa
1.3[?H2]??Hlin2SHZN2580?1.01??450.6MPa
1.36）计算小齿轮分度圆直径d1
KT1(u?1)d1?7563?2?d1[?H]u2?38.60(5.0?1)?756??60.3mm20.9?450.65.03
7）初步确定主要参数 a.选取齿数：取z1b.初选螺旋角??26,z2?u?z1?5.0?26?130
?15?
c.计算法向模数：
d1cos?60.3?cos15?m1???2.24mm，
z126选取标准模数m1?2.5mm
d.计算中心距a1：
m1(z1?z2)2.5?(26?130)a1???201.87mm ?2cos?2?cos15为了便于箱体的加工及测量，将a1圆整，取a1第 8 页 共 60 页
?200mm
e.计算实际螺旋角?：
m1(z1?z2)2.5?(26?130)??arccos?arccos?12.84?2a12?200
f.计算分度圆直径：
d1?m1z1/cos??2.5?26/cos12.84??66.7mm?60.3mm
? 33.3d2?m1z2/co?s?2.?5130/cos1?2.84m3m11验证：a1?(d1?d2)?(66.7?333.3)?200mm
22g.计算齿宽：b2??d1?d1?0.9?66.7?60.03mm
圆整取
b2?60mm
4.1.3：验算齿面接触疲劳强度
由式（9-40）【2】
?H?ZEZHZ?Z?KFt(u?1)?[?H]
?d1d1u?189.8(MPa)121）弹性系数ZE：由表9-9【2】查得，ZE
2）节点区域系数ZH：由图9-29【2】查得，ZH3）重合度系数Z?：先由
?2.45
b2sin?60?sin12.84??????1.70?1
?m13.14?2.5第 9 页 共 60 页
知Z??1??
11?a?[1.88?3.2(?)]cos?z1z211?[1.88?3.2?(?)]cos12.84??1.6826130
1则：Z????0.77
??1.68?Z?cos??cos12.84?0.9874 4）螺旋角系数Z?：?12000T12000?38.60??1157.4 5）圆周力Ft：Ft?d166.76）载荷系数K：K?KAKVKH?KH?
?1.25
a.使用系数KA：由表9-6【2】查得KAb.动载系数KV：由
3.14?66.7?960v???3.35m/s
60?100060?1000查图9-23【2】得KV?1.18（初取8级精度）
c.齿向载荷分布系数KH?：由表9-7【2】，按调质齿轮、8级精度，非对称布置，装配时不作检验调整，可得
?d1n1KH?b22b22?A?B?[1?0.6()]()?b2C?10?3d1d1602602?1.23?0.18?[1?0.6?()]()?60?0.61?10?366.766.7?1.48第 10 页 共 60 页
d. 齿间载荷分配系数KH?：
先求
KAFt1.25?1157.4??24.11N/mm?100N/mm b260查表9-8【2】，KH?由式（9-32）【2】
?KF????cos2?b，式中???1.68
tan?ntan20?? ?t?arctan?arctan?20.47?cos?cos12.84cos?cos?ncos12.84?cos20?cos?b???0.9780 ?cos?tcos20.47则 故
KH??KF?1.68???1.76 22cos?b0.9780??K?KAKVKH?KH??1.25?1.18?1.48?1.76?3.84
7）验算齿面接触疲劳强度
?H?ZEZHZ?Z?KFt(u?1)b2d1u3.84?1157.4(5?1)?189.8?2.45?0.77?0.9874?60?66.75?408.1MPa?[?H2]?450.6MPa（安全）
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