设计小型航空发动机的一对斜齿圆柱齿轮传动

设计小航发动机一斜齿圆齿轮传。已知传递功P，转速n=11460r/min,z=23,z=73,寿命L=100h，小齿轮做悬布置，用系数K=1.25

h解：1.选定轮类型、精度级、材料及数1）斜齿圆柱齿轮2）由表10-8P210选择6级度（GB10095-88）3）材料选择飞行器上的齿轮求质量小，传动功率大可靠性高，因此必须选择力学性能高表面硬化理的高强度合钢。尺寸较小且要求高，故采用锻造（锻钢）毛坯选用材料20Cr2Ni4,材料的热处理法是渗碳后淬火，

MPa,

1100MPas

，芯部硬齿面硬度58-62HRC.4）由题小齿轮齿数z=23大齿轮齿数z=73，传动比为

i=3.175）初步选择螺旋角β=14(螺旋角不宜大以减小轴向力Fa=Ft*tanβ)2.按齿面接强度设计按式10-21算，即d31t

2KTuZt(HudH

11(1)

确定公式的各计算数1）

试选载荷数

***tv

=1.62）由表10-7P205

查得齿宽数=d

bd

=0.5(小齿轮做悬臂布置)3）计算小齿轮传递的转矩T=

*10

*P*130==1.08*10N·4）由表10-6P201查得材料的弹性影响系数

Z

E

=189.8Mpa2（个锻钢齿轮对）5）由图10-30P217

选取区域数

Z

H

=2.4336）由图10-26P215得

=0.77，

=0.87则

=

+

=1.647）由图10-21（e）P210齿面硬度查得小齿的接触疲劳强度极为

=1650Mpa大齿轮的接触疲劳强度极限

Hlim1=1650MpaHlim8）由式10-13P206计算应力环次数njL11

h

=60*11460*1*100=6.876*10

N2

N*101i3.17

7

=2.17*10

9)

由图10-19P207

取接触疲寿命系数

1

=1.15，

2=1.25（渗碳淬火钢10)计算接触疲劳许用力

32*32*取失效率，安全系数为S=1由式10-12P205得[]H

K

1

=1.15*1650Mpa=1897.5Mpa[]H

K

HN2

lim

=1.25*1650Mpa=2062.5Mpa则许用接应力为：[]H

[]]HH

=

1897.52

Mpa=1890Mpa(2)

计算1）

试算小齿分度圆的直

1t

,由公式得1t

*1.6*1.08*104.172.433*189.8**()*1.643.17

mm=32mm2）计算圆周速度

1*1000

=19.2m/s3）计算齿宽b

及模数

nt齿宽

dd

t

=0.5*32mm=16mm模数

dtz1

=mm=1.43mm齿高h=2.25

nt

=2.25*1.43mm=3.2mmb21.35.26h4.05

计算纵向合度

tand1

=0.318*0.5*23*

o

=0.91

计算载荷数K已知使用数

K

A

=1.25；

22由表10-3P195查齿间载荷分系

H

K

F

1.1

；(

KA527.3mmN/

)由表10-4P196查得接触疲劳强度计算的齿向载荷分布系数

H

=1.1根据v=19.2m/s和6级精度由图10-8P194得动载系1.12v

；由图10-13P198查得弯曲强度计算的齿向载荷分布系数

=1.14.故载荷系

K

A

Kv

H

H

=1.25*1.12*1.1*1.1=1.694K

与

t

相近，故必按实际的荷系数校正所得的分度圆直径。d=

1t

=32mm模数

n

:

n

=

nt

=1.43mm3.按齿根弯强度设计由式10-17P216有

n

3

2KTY1d

2

*

YYSa]F（1）确计算参数1）计算载荷系数K=

K

A

v

=1.25*1.12*1.1*1.14=1.8812）

由图P209查得齿轮弯曲疲劳强极限为

FE1

Mpa3）由图10-18取弯曲疲寿命系

FN1

0.95

，

2

0.984）计算弯曲疲劳许应力取弯曲疲安全系数S=1.4由式10-12P205得：[]F

K

1

FE

=

0.95*1050

Mpa=712.5Mpa]F2

K

FE

=

*1050

Mpa=735Mpa5）

根据纵向合度

0.91

，从图10-28P217查得螺旋角影响系数

=0.896）

计算当量数zv1

z

2325.18cos314z

2

z

7379.913o7）

查取齿形数和应力校系数由表P200

查得齿形数

Y

2.616

YFa

2.22应力校正数

Y

1

=1.592，

Y

=1.778）

计算大小轮的

YY[]F

并加以比YY11]F

=

2.616712.5

=0.005845YY2[]F2

=

2.22*1.77735

=0.002325小齿轮的值比较大（2）设计计算

‘‘mm‘‘mmm

5*0.89*o)*232*1.64

*0.005845

=1.66mm对比计算果由齿面接触劳强度计算法面模数

n

与由齿根弯曲劳强度计算法面模数相差大，取标准

n

=2mm齿数不变。4.几何尺寸算（1）计算中心距a

()m12cos

(23*22

mm圆整为99mm（2）被圆整后的中心距修正螺旋角

(z)m12

(2373)*2*99

14°8′″因值变不多，故数

、