齿轮设计校核

1. 选择齿轮材料及精度等级见表7-4，小齿轮选用45钢调质，硬度为220HBW；大齿轮选用45钢正火，硬度为170HBW。初步估计齿轮线速度v10m/s，见表7-7，选择8级精度2. 确定齿轮许用应力通过查机械设计手册，查得和=570MPa, =530MP=200MPa, =190MPa见表7-10，查得S和S S=1，S=1.3根据设计要求，齿轮工作年限为20年，每年52周，每周工作日为5天，单班制，每天工作8小时，所以应力循环数： L=205258h=416000h N=60njL=605001416000=1.24810 N= N/i=1.24810/3=4.1610通过查机械设计手册，查得Z和Y Z=1，Z=1.07 Y= Y=1由式（7-23）、式（7-26），求得许用应力 =MPa=570MPa （7-23）=MPa=567MPa （7-23）=MPa=154MPa （7-26）=MPa=146MPa （7-26）3. 按齿面接触疲劳强度设计1)小齿轮所传递的转矩 T=9.5510=9.5510Nmm=76400Nmm2)载荷因数K 见表7-8，选取K=1.13）齿数z和齿宽因数 选择小齿轮的齿数z=25，则大齿轮的齿数z=253=75，因是一级锥齿减速器，故为不对称布置，见表7-12，选取=14）齿数比 = z/ z=75/25=35）材料弹性系数 因为两齿轮材料均为钢，见表7-9，查得Z=189.86）计算小齿轮直径d及模数m 因为是软齿面，由齿面接触强度公式（7-22）计算 d=mm=53.9mm m=2.16mm见表7-1，取标准模数m=2.5mm4. 计算大、小齿轮的几何尺寸 d=mz=2.525mm=62.5mm d=m(z2h)=2.5(2521)mm=67.5mm d=m(z2h2c)=2.5(252120.25)mm=56,25mm d=mz=2.575mm=187.5mm d= m(z2h)=2.5(7521)mm=192.5mm d=m(z2h2c)=2.5(752120.25)mm=181.5mmh=h=m(2hc)=2.5（210.25）mm=5.625mma=mm=125mmb=d=162.5mm=62.5mm取b=70mm,b=65mm5. 校核齿根弯曲疲劳强度 见表7-11，查得 Y=2.65,Y=2.215 Y=1.59,Y=1.785 =72.5MPa =68.03MPa6. 验算齿轮圆周速度V=m/s=1.64m/sV=1.64m/s10m/s, 故合适。 表7-10 安全因数、安全因数软齿面（350HBW）硬齿面（350HBW）重要的传动、渗碳淬火或铸造齿轮1.0-1.11.3-1.41.1-1.21.4-1.61.31.6-2.2 表7-1 渐开线圆柱齿轮标准模数（摘自GB/T1357-19870）第一系列0.1, 0.12, 0.15, 0.2, 0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25， 1.5， 2， 2.5， 3， 4， 5， 6， 8， 10， 12， 16， 20， 25， 32， 40， 50 表7-8 载荷因数原动机工作情况工作机械的载荷特性平稳、轻微冲击中等冲击严重冲击工作平稳（如电动机、汽轮机）1-1.21.2-1.61.6-1.8轻度冲击（如多缸内燃机）1.2-1.61.6-1.81.9-2.1中等冲击（如单缸内燃机）1.6-1.81.8-2.02.2-2.4 表7-11 正常齿轮准外齿轮的齿形修正因数Y与应力修正因数Yz1214161718192022252830Y3.473.223.032.972.912.852.812.752.652.582.54Y1.441.471.511.531.541.551.561.581.591.611.63 表7-4 常用齿轮材料的性能及应用范围材料牌号热处理硬度应用范围