课程设计齿轮传动设计

3.2高速级齿轮传动的设计

3。2。1传动齿轮的设计要求

1) 齿轮材料:软齿面齿轮传动

小齿轮：45号钢,调质处理，齿面硬度为240HBS;

大齿轮：45号钢，正火处理，齿面硬度为200HBS。

2) 轴向力指向轴的非伸出端；

3) 每年300日，每班8小时，两班制

4) 齿宽系数；

5) 螺旋角；

6) 中心距取整,分度圆直径精确计算(保留小数点后两位）。

3。2.2选择齿轮类型，精度等级及齿数

1) 参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度

2) 取小齿轮齿数为，齿数比，即大齿轮齿数，取；

3) 选择斜齿圆柱齿轮，取压力角°；

4) 初选螺旋角.

3。2.3按齿面接触疲劳强度设计

1. 计算小齿轮的分度圆直径，即 ≥

1) 确定公式中的各参数值

a) 试选载荷系数=1。3

b) 计算小齿轮传递的转矩

=9。55＊•=9.55*＊4。496/1450(N•mm)=2.96＊N•mm

c) 取齿宽系数=1。0

d) 由图10。20查得区域系数=2.433；

e) 由表10。5查得材料的弹性影响系数=189。8

f) 计算接触疲劳强度用重合度系数

=arctan（tan/tan）=arctan（tan20/tan14)=20。562° =arccos =arccos［24*cos20.562/(24+2＊1*cos14)］=29.974 =arccos

= 22。963 =

=[24＊(tan29.974—tan22。963）+115＊(tan22。963-tan20。562）]/2

=1。474 ==1＊24＊tan14/=1。905 =

g) 螺旋角系数===0.985

h) 计算接触疲劳许用应力

由图10。25c，d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为

=500MPa，=375MPa

应力循环次数分别为 =60=60＊1450*1*（2*8＊300＊8)=3。341* ==

由图10。23查得接触疲劳寿命系数

取失效概率为1％,安全系数s=1,则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为

取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即 a

2) 试算小齿轮分度圆直径

2. 调整小齿轮分度圆直径

1) 计算实际载荷前的数据准备

i. 计算圆周速度v

ii. 齿宽

2) 计算实际载荷系数

i. 由表10。2查得使用系数

ii. 根据v=3.28m/s，7级精度，由图10。8查得动载系数

iii. 齿轮的圆周力

查表10.3得齿间载荷分配系数

iv. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，

则载荷系数为

3) 按实际载荷算得的分度圆直径为

即相应的齿轮模数

3。2.4按齿根弯曲疲劳强度设计

1. 试算齿轮模数，即

1) 确定公式中各参数值

a) 试选载荷系数

b) 计算弯曲疲劳强度的重合度系数

c) 弯曲疲劳强度的螺旋角系数

d) 计算 小齿轮和大齿轮的当量齿数

0

查图10。17得齿形系数

由图10.18查得应力修正系数

由图10。24b，c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为

由图10。22查得弯曲疲劳寿命系数

取弯曲疲劳安全系数s=1.4,即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别为

取较大值即

2) 试算齿轮模数

2. 调整齿轮模数

1) 计算实际载荷前的数据准备

i. 计算圆周速度v

ii. 齿宽

iii. 计算齿高h及宽高比

2) 计算实际载荷系数

i. 根据v=2。36 m/s，7级精度，由图10。8查得动载系数

ii. 由

查表10。3得齿间载荷系数

iii. 由表10。4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， 结合，查图10.13得

iv. 实际载荷系数 3) 按实际载荷系数算得的齿轮模数

4) 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中取整,为了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，计算小齿轮的齿数，即

取，则大齿轮齿数，取,互为质数

3.2.5几何尺寸计算

1. 计算中心距

2. 按圆整后的中心距修正螺旋角

3. 计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径

4. 计算齿轮宽度

取

3.2。6主要设计结论 小齿轮齿数螺旋角，变位系数,中心距，齿宽。小齿轮选用45号钢（调质)，大齿轮采用45号钢(正火).

03.3低速级齿轮传动设计

3。3.1传动齿轮的设计要求

1) 齿轮材料：软齿面齿轮传动

小齿轮：45号钢,调质处理；大齿轮：45号钢,正火处理

2) 轴向力指向轴的非伸出端；

3) 每年300日，每班8小时,两班制

4) 齿宽系数Φ=0。8～1。0；

5) 螺旋角β=8°～20°；

6) 中心距取整，分度圆直径精确计算（保留小数点后两位).

3.3.2选择齿轮类型,精度等级及齿数

1) 参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度

2) 取小齿轮齿数为,齿数比,即大齿轮齿数 ，取；

3) 选择斜齿圆柱齿轮，取压力角°;

4) 初选螺旋角

3.3.3按齿面接触疲劳强度设计

1. 计算小齿轮的分度圆直径，即 ≥

1) 确定公式中的各参数值

a) 试选载荷系数=1。3

b) 计算小齿轮传递的转矩

=9.55＊•=9。55＊＊5.689/327。3(N•mm)=1.66＊N•mm

c) 取齿宽系数=1.0

d) 由图10。20查得区域系数=2。433;

e) 由表10。5查得材料的弹性影响系数=189。8

f) 计算接触疲劳强度用重合度系数

=arctan（tan/cos)=arctan（tan20/cos14）=20.562° =arccos

=arccos[24*cos20。562/(24+2*1＊cos14）］=29.974 =arccos

= arccos[76＊cos20.562/（76+2＊1＊cos14）]=24.079 =

=［24＊(tan29。974—tan20.562)+71*（tan24。079-tan20。562)]/2

=1.638 ==1*24＊tan14/=1.905 =

a) 螺旋角系数==

b) 计算接触疲劳许用应

由图10.25c，d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为

=500MPa，=375MPa

应力循环次数分别为 =60=60*327。3＊1*(2＊8*300*8)=7.54* ==

由图10.23查得接触疲劳寿命系数

取失效概率为1％，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为

取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即

2) 试算小齿轮分度圆直径

3. 调整小齿轮分度圆直径

1) 计算实际载荷前的数据准备

i. 计算圆周速度v

ii. 齿宽

2) 计算实际载荷系数

i. 由表10.2查得使用系数

ii. 根据v=1.25m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数

iii. 齿轮的圆周力

查表10。3得齿间载荷分配系数

iv. 由表10。4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，

则载荷系数为

3) 按实际载荷算得的分度圆直径为

即相应的齿轮模数

3。3.4按齿根弯曲疲劳强度设计

1. 试算齿轮模数，即

1) 确定公式中各参数值

a) 试选载荷系数

b) 计算弯曲疲劳强度的重合度系数

c) 弯曲疲劳强度的螺旋角系数

d) 计算 小齿轮和大齿轮的当量齿数

查图10.17得齿形系数

由图10.18查得应力修正系数

由图10。24b,c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为

由图10。22查得弯曲疲劳寿命系数

取弯曲疲劳安全系数s=1。4,即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别为

取较大值即

2) 试算齿轮模数

2. 调整齿轮模数

1) 计算实际载荷前的数据准备

i. 计算圆周速度v

ii. 齿宽

iii. 计算齿高h及宽高比

2) 计算实际载荷系数

v. 根据v=0.812m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数

vi. 由

查表10.3得齿间载荷系数

vii. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时, 结合，查图10.13得

viii. 实际载荷系数

3) 按实际载荷系数算得的齿轮模数

4) 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发,从标准中取整，为了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，计算小齿轮的齿数，即

取，则大齿轮齿数，取，互为质数

3。3.5几何尺寸计算

1. 计算中心距

2. 按圆整后的中心距修正螺旋角

3. 计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径

4. 计算齿轮宽度

取

3。3。6主要设计结论

小齿轮齿数螺旋角,变位系数,中心距，齿宽