六．齿轮的设计计算
1. 选定高速级齿轮的类型、精度等级、材料及齿数
（1）按任务书所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（GB 10095-88）
（3）材料选择。由参考文献【2】表10-1选择大、小齿轮材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48-55HRC。
（4）选小齿轮齿数
，大齿轮齿数
，取
；
（5）选取螺旋角。初选螺旋角
。
2．高速级齿轮按齿面强度设计
按参考文献【2】式（10-21），即
（1） 确定公式内的各计算数值
1） 初选
。
2） 由参考文献【2】图10-30选取区域系数
。
3） 由参考文献【2】图10-26查得
，
，
则
4）由参考文献【2】表10-7选取齿宽系数
。
5）由表10-6查得材料的弹性影响系数
6）由参考文献【2】图10-21d按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限
。
7）由参考文献【2】式10-13计算应力循环次数。
8）由参考文献【2】图10-19取接触疲劳寿命系数
；
9）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数
，由参考文献【2】式（10-21）得
10）计算小齿轮传递的转矩
（2） 计算
1）试算小齿轮分度圆直径
，由计算公式得
2）计算圆周速度。
3）计算齿宽
、模数
与齿高之比
4）计算纵向重合度
5）计算载荷系数
。
根据
，8级精度，由参考文献【2】图10-8查得动载系数
；
由参考文献【2】表10-4中的硬齿面齿轮栏用插值法查得6级精度、小齿轮相对支承非对称布置、
。考虑齿轮为8级精度，取
；由参考文献【2】表10-1查得使用系数
；由参考文献【2】图10-13
；由参考文献【2】表10-3得
。故载荷系数
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由参考文献【2】式（10-10a）得
7）计算模数
。
3. 高速级齿轮按齿根弯曲强度设计
由参考文献【2】式（10-17）
（1） 确定计算参数
1） 计算载荷系数。
2） 根据纵向重合度
，从参考文献【2】图10-28查得螺旋角影响系数
。
3） 计算当量齿数。
4） 查取齿形系数。
由参考文献【2】表10-5查得
；
5） 查取应力校正系数。
由参考文献【2】表10-5查得
；
6）由参考文献【2】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
；大齿轮的弯曲强度极限
；
7）由参考文献【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数
,
；
8）计算弯曲疲劳安全系数
，由参考文献【2】式（10-12）得
9）计算大、小齿轮的
并加以比较。
小齿轮的数值大。
（2） 设计计算
对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数
与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值
，取分度圆直径
取
。则
4. 高速级齿轮几何尺寸计算
（1） 计算中心距
将中心圆整为
。
（2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
因
值改变不多，故参数
、
、
等不必修正。
（3） 计算大、小齿轮的分度圆直径
（4） 计算齿轮宽度
圆整后
，
。
5. 选定低速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按任务书所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（GB 10095-88）
（3）材料选择。由参考文献【2】表10-1选择大、小齿轮材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48-55HRC。
（4）选小齿轮齿数
，大齿轮齿数
，取
；
（5）选取螺旋角。初选螺旋角
。
6．低速级齿轮按齿面强度设计
按参考文献【2】式（10-21），即
（1）确定公式内的各计算数值
4） 初选
。
5） 由参考文献【2】图10-30选取区域系数
。
6） 由参考文献【2】图10-26查得
，
，
则
4）由参考文献【2】表10-7选取齿宽系数
。
5）由表10-6查得材料的弹性影响系数
6）由参考文献【2】图10-21d按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限
7）由参考文献【2】式10-13计算应力循环次数。
8）由参考文献【2】图10-19取接触疲劳寿命系数
；
9）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数
，由参考文献【2】式（10-21）得
10）计算小齿轮传递的转矩
（2） 计算
1）试算小齿轮分度圆直径
，由计算公式得
2）计算圆周速度。
3）计算齿宽
、模数
与齿高之比
4）计算纵向重合度
5）计算载荷系数
。
根据
，8级精度，由参考文献【2】图10-8查得动载系数
；
由表10-4中的硬齿面齿轮栏用插值法查得6级精度、小齿轮相对支承非对称布置、
。考虑齿轮为8级精度，取
；由表10-1查得使用系数
；由图10-13
；由表10-3得
。故载荷系数
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由参考文献【2】式（10-10a）得
7）计算模数
。
7. 低速级齿轮按齿根弯曲强度设计
由参考文献【2】式（10-17）
（1） 确定计算参数
1）计算载荷系数。
2）根据纵向重合度
，从参考文献【2】图10-28查得螺旋角影响系数
。
3）计算当量齿数。
4） 查取齿形系数。
由参考文献【2】表10-5查得
；
5） 查取应力校正系数。
由参考文献【2】表10-5查得
；
6）由参考文献【2】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
；大齿轮的弯曲强度极限
；
7）由参考文献【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数
,
；
8）计算弯曲疲劳安全系数
，由参考文献【2】式（10-12）得
9）计算大、小齿轮的
并加以比较。
小齿轮的数值大。
（2） 设计计算
对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数
与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值
，取分度圆直径
。于是由
取
。则
8. 低速级齿轮几何尺寸计算
（1） 计算中心距
将中心距圆整为120mm
（2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
因
值改变不多，故参数
、
、
等不必修正。
（5） 计算大、小齿轮的分度圆直径
（6） 计算齿轮宽度
圆整后
，
。
9. 齿轮设计汇总表
|
|
项目 |
分度圆直径d/mm |
齿数z |
模数mn/mm |
齿宽B/mm |
螺旋角β度数 |
材料 |
旋向 |
|
高速级 |
齿轮1 |
46.33 |
21 |
2.0 |
55 |
 |
45 |
左旋 |
|
齿轮2 |
152.67 |
74 |
50 |
45 |
右旋 |
|
低速级 |
齿轮3 |
68.57 |
22 |
3.0 |
65 |
 |
45 |
右旋 |
|
齿轮4 |
171.43 |
55 |
60 |
45 |
左旋 |
[阅读过本文的朋友还对下面文章感兴趣]
