11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷：
一、 齿轮上的作用力：
为了计算齿轮的强度，设计轴和选用轴承，有必要分析轮齿上的作用力。
当不计齿面的摩擦力时，作用在主动轮齿上的总压力将垂直于齿面，（因为齿轮传动一般都加以润滑，齿轮在齿啮合时，摩擦系数很小，齿面所受的摩擦力相对载荷很小，所以不必考虑），即为P175图11-5b所示的Fn（沿其啮合线方向），Fn可分解为两个分力：
圆周力：Ft=2T1/d1 N
径向力：Fr=Fttgα N
而法向力：Fn=Ft/cosα N
T1：小齿轮上的扭矩 T1=9550000p/n1 n·mm
P：传递的功率（KW） d1：小齿轮分度圆直径 mm
α：压力角 n1：小齿轮的转速(r·p·m)
Ft1：与主动轮运动方向相反；Ft2与从动轮运动方向一致。
各力的方向 Fr：分别由作用点指向各轮轮心。
Fn：通过节点与基圆相切（由法切互为性质）。
根据作用力与反作用力的关系，主从动轮上各对的应力应大小相等，方向相反。
二、计算载荷：
Fn是根据名义功率求得的法向力，称为名义载荷，理论上Fn沿齿宽均匀分布，但由于轴和轴承的变形，传动装置的制造安装误差等原因，载荷沿齿宽的分布并不均匀，即出现载荷集中现象（如P176图11-6所示，齿轮相对轴承不对称布置，由于轴的弯曲变形 ，齿轮将相互倾斜，这时，轮齿左端载荷增大，轴和轴承刚度越小，b越宽，载荷集中越严重。此外，由于各种原动机和工作机的特性不同，齿轮制造误差以及轮齿变形等原因，还会引起附加动载荷。精度越低，圆周速度V越大，附加载荷越大。因此在计算强度时，通常以计算载荷K·Fn代替名义载荷Fn，以考虑上两因素的影响。
K—载荷系数 表达式11-3
11-5 直齿圆柱齿轮的齿面接触强度计算：
1.1.1 圆柱斜齿轮传动的设计计算
已知输入功率
11.5kWP（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：
12800rpmn，大齿轮的转速为
2560rpmn，传动比5i。
1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）由于第二级为圆锥齿轮传递，为了平衡锥齿轮传动对第二轴产生的轴
向力，第一级传动设计为斜齿轮传动。
（2）叉车车速不高，为一般机械，故选用8级精度。
（3）材料选择，小齿轮材料为40Cr（正火），硬度为280HBW，大齿轮材
料为45钢（调质），硬度为240HBW，二者材料硬度相差40HBW，在30~50HBW
范围内。
（4）选小齿轮齿数
12117,51785zzuz则，为了延长齿轮工作寿命，
1z和
2z尽量互质，所以校正
2z值，取
284z，4.94u。
2.按齿面接触疲劳强度设计
因为是软齿面传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。公式如下：
32
1
121EH
dHZZZZKTu
d
u
(5-1)
式中各参数为： （1）小齿轮传递的转矩
661
1
11.5
/Nmm9.55109.55105116.1
2800P
T
n (5-2)
（2）设计时，因为v值未知，
vK不能确定，故可初选载荷系数1.1~1.8
tK，
本设计中初选1.4
tK。
（3）选取齿宽系数 1
d。 （4）查得材料弹性影响系数189.8MPa
EZ。
（5）初选螺旋角12，由机械手册查得节点区域系数2.46
HZ。 （6）由选定齿数及齿数比，得端面重合度：
121111
=1.883.2cos1.883.2cos121.63
1784zz (5-3)
得轴面重合度：
10.318tan0.318117tan121.53
dz
(5-4)
由机械手册查得重合度系数0.768Z
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
设计和计算减速器斜齿圆柱齿轮传动的步骤如下：
1.确定传动比：减速器的传动比是由齿轮的齿数确定的。假设需要的传动比为n，即输入齿轮的齿数与输出齿轮的齿数之比，可根据应用需求确定。
2.确定输入齿轮和输出齿轮的模数：模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值，一般用m表示。通过传动比和齿轮的齿数可以计算出输入齿轮和输出齿轮的模数。
3.确定输入齿轮和输出齿轮的分度圆直径：分度圆直径是齿轮齿顶和齿底的圆周上的直径。分度圆直径可通过模数和齿数计算得出。
4.确定输入齿轮和输出齿轮的齿宽：齿宽是齿轮齿廓的宽度，也是齿轮传动中齿轮接触面积的重要参数。齿宽一般需根据应用负载、传动功率、齿轮材料等因素进行估算和确定。
5.确定输入齿轮和输出齿轮的齿数：通过传动比和齿轮的模数计算出输入齿轮和输出齿轮的齿数。
6.计算输入齿轮和输出齿轮的齿廓曲线：齿轮的齿廓曲线决定了齿轮的传动性能。常见的齿廓曲线有直线齿廓、渐开线齿廓等，齿轮选择时根据应用需要进行选择。
7.计算输入齿轮和输出齿轮的轴向模数：轴向模数是齿轮齿厚度的参数，可通过齿宽和齿轮的齿数计算得出。 8.校核输入齿轮和输出齿轮的强度：校核齿轮的强度是确保减速器传动可靠性和寿命的重要步骤。校核齿轮的强度包括弯曲强度校核、接触疲劳强度校核等。根据应用条件和齿轮材料可进行强度校核。
9.计算输入齿轮和输出齿轮的啮合效率：啮合效率是齿轮传动中能量的转换效率。齿轮传动的效率取决于齿轮材料、润滑状况、齿轮齿型等因素。通过计算可确定齿轮传动的啮合效率。
10.校核输入齿轮和输出齿轮的动态性能：校核齿轮的动态性能是确保减速器传动平稳性和减振性的重要步骤。动态性能校核包括齿轮的动载荷分析、振动分析等。
以上是减速器斜齿圆柱齿轮传动设计计算的基本步骤和内容。根据具体应用情况，还可进行其他设计计算，例如齿轮材料的选择、润滑方式的选择等。设计计算的准确性和合理性对减速器的使用寿命和可靠性有重要影响，因此需要在设计过程中严格按照相关规范和标准进行。
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齿轮齿条的设计计算与校核
1. 引言
齿轮齿条是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。它们通过齿轮和齿条之间的啮合来传递运动和力量。在设计齿轮齿条传动系统时，需要进行一系列的计算与校核，以确保其可靠性和性能满足要求。
本文将介绍齿轮齿条传动系统的设计计算与校核方法，包括齿轮参数的选择、传动比的计算、齿轮强度的校核等。
2. 齿轮参数的选择
在设计齿轮齿条传动系统时，首先需要选择合适的齿轮参数。齿轮参数包括模数、齿数、压力角等。
2.1 模数的选择
模数是指齿轮齿条的齿数与圆直径之比。模数的选择应根据齿轮传动的要求和可用的标准模数进行匹配。一般情况下，应选择尽可能大的模数，以提高齿轮的强度和寿命。 未知驱动探索，专注成就专业
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2.2 齿数的选择
齿数的选择主要考虑齿轮传动的传动比和齿轮的工作条件。传动比是指齿轮输入轴的转速与输出轴的转速之比。
2.3 压力角的选择
压力角是指齿轮齿条啮合面上法线与齿轮轴线之间的夹角。压力角的选择应根据齿轮传动的要求和可用的标准压力角进行匹配。一般情况下，应选择尽可能小的压力角，以减小齿轮齿条的侧向力和噪声。
3. 传动比的计算
传动比是齿轮齿条传动系统中重要的性能指标之一，它影响着输出轴的转速和扭矩。传动比的计算可以根据齿轮齿数的比值来确定。
4. 齿轮强度的校核
齿轮强度是齿轮齿条传动系统设计中关键的校核指标之一，它决定了齿轮的承载能力和寿命。齿轮强度的校核可以通过齿轮的材料强度和几何参数来确定。 未知驱动探索，专注成就专业
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4.1 齿轮模数的校核
齿轮模数的校核可以通过计算齿轮的接触应力和弯曲应力来进行。应保证齿轮的接触应力和弯曲应力不超过齿轮材料的强度极限。
4.2 齿轮齿数的校核
齿轮齿数的校核可以通过计算齿轮的接触比和模数来进行。应保证齿轮的接触比和模数满足设计要求。
4.3 齿轮强度的校核
齿轮强度的校核可以通过计算齿轮的接触疲劳寿命来进行。应保证齿轮的接触疲劳寿命不低于设计要求。
