减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算

1、减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2） 运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS 大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS二者材料硬度差为40HBS（4） 选小齿轮齿数乙 20，大齿轮齿数Z2 4.243 20 85，取Z2 85（5）选取螺旋角，初选螺旋角14；2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即dit2ZhZeH8（1）确定公式内的各计算数值2 0.820则有 试选 kt 1.6 ，由图 10-26

2、10.740121.560 小齿轮传递转矩T187.542N|m 查图10-30可选取区域系数Zh2.433查表10-7可选取齿宽系数d 11 查表10-6可得材料的弹性影响系数Ze 189.8MP?。 查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限H lim1600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限H lim 2550MPa。 按计算式计算应力循环次数N160口 jLh 60 576 12 8 300 58.294 10881.95 108N28.294 104.243 查图可选取接触疲劳寿命系数kHN1 1.02，kHN2 1.12 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%安全系数S

3、1，按计算式(10-12)得kHN 2H Iim21.12 550616MPa612 6162614MPakHN 1 H lim1H 1S1.02 600612MPa(2) 计算相关数值 试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得32 1.6 87.542 1000 5.241 1.5604.2422.433 189.861450.07mm 计算圆周速度dEv60 1000範8 1.509 ms60 1000 计算齿宽b及模数mntbdd1t1 50.0750.07 mm h 2.25mnt 2.25 2.429mm 5.466mmmnt50.07 cos14202.429mmb 50.079.

4、16h 5.466 计算总相重合度0.318 dZtan 0.318 1 20 tan 141.586 计算载荷系数k查表可得使用系数kA 1，根据v 1.509ms，7级精度，查表10-8可得动载系数kV 1.07，由表10-4查得Kh的值与直齿轮的相同，为kF 1.350，kHkF1.4故载荷系数 k kAkVkH kH 1 1.07 1.4 1.4192.126 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得di3ditktk 45.814212655.046mm1.6mnmn计算模数mnd1 cos55.046Z120COS02.671mm3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-1

5、7)试算即322kTY cosYFaYsad乙2(1)确定公式内的各计算数值、计算载荷系数kAkvkF kF1 1.07 1.4 1.35 2.022根据纵向重合度 1.586，查图10-28可得螺旋角影响系数0.88。查图可选取区域系数ZH2.433，30.795，40.875 则有341.67查表取应力校正系数YSa1 1.569,YSa2 1.783。 查表取齿形系数YFa1 2.724,YFa2 2.194。(线性插值法)查图10-20C可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1500MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 Fe2 380MPa。 查图可取弯曲疲劳寿命系数kFN1 0.87，kFN2

6、0.90。计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S 1.4，按计算式(10-22)计算得kFN1 FE1 0.87 500F 1 S1.4310.714MPakFN2 FE20.90 3801.4244.286 MPa 计算大、小齿轮的Yf 并加以计算FYFalYSal2.724 1.569310.7140.0142.194 1.783244.2860.016大齿轮的数值较大。（2）设计计算2 2.022 87.542 1000 0.88 cos214；V1 202 1.5860.0161.979mm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，故取

7、mn 2mm,已可满足弯曲强度，但为了同时4.243 27 115满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1 55.046 mm来rd1 cos乙mn55.046 cos14 26.7052计算应有的齿数，于是有取乙 27，则Z2 h乙4、几何尺寸计算（1）计算中心距Z1 Z2 mn a2cos27 1152146.347 mm2 cos14将中心距圆整为a 147mm。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角Z1 Z2 mn27 115 2arccosarccos14.9862a2 147因 值改变不多，故参数 、k、Zh等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径diZimn27 2。

8、55.901 mmcoscos14.986d2115 2238.099 mmcoscos14.986(4) 计算齿轮宽度bdd1 1 55.90155.901mm圆整后取 B1 55mm , B2 60mm。二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2） 运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择，在同一减速器各级小齿轮 （或大齿轮）的材料，没有特 殊情况，应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求，故查表可选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为52HRC大齿轮材料为45钢（调质），硬度为 45HRC.（4）选小

9、齿轮齿数Z323，大齿轮齿数J 23 3.03170.92470（5） 选取螺旋角，初选螺旋角14；2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即d3t2ktT2 u 1d u2ZhZeIH（1）确定公式内的各计算数值 试选kt 1.6 小齿轮传递转矩T2 356.69m341.635 查表10-7可选取齿宽系数d 1 查图10-26可选取区域系数Zh 2.433，30.765，40.870 贝U有1 查表可得材料的弹性影响系数ZE 189.8MP2查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限H Iim3600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim4 550 MPa。 按计算式计算应力循环次数N36

10、0n2jLh 60 135.753 12 8 300 51.955 108N481.955 106.450 1073.031 查图可选取接触疲劳寿命系数kHN3 1.12，kHN4 1.18。 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%安全系数S 1,于是得kHN3 Hlim3SkHN4 Hlim4S1.12 600672MPa1.18 550649MPa672649660.5 MPa(2)计算相关数值试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得d3t352 1.6 3.567 105 4.0311 1.673.0312433 189.8 276.848mm660.5 计算圆周速度d3tn276.848

11、 135.75360 100060 10000.546m s 计算齿宽b及模数mntbdd3t 1 76.848 76.848mmmntd3t cosZ376.848 cos143.240mmh 2.25mnt2.25 3.2407.29mm239b 76.84810.54h 7.29计算总相重合度0.318 dZ3 tan 0.318 1 23 tan 141.824 计算载荷系数k查表可得使用系数kA 1，根据v 0.546m s , 7级精度，查表可得动载系数 kV 1.04，kH 1.425，k， 1.36，kH kF 1.4故载荷系数 k kAkv6 kH 1 1.04 1.4 1.

12、4242.075 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得d3d3t76.8482.7583.804mm1.612 计算模数mmnd3cos83.804kZV3ZV4Z323cos143.535mm3 ! 23、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即mnf2kT2Y cosYFaYsa(1)确定公式内的各计算数值计算载荷系数kAkvk kF 1 1.04 1.1 1.361.556根据纵向重合度计算当量齿数Z33cos23cos314dZ321.824，查图可得螺旋角影响系数Y 0.88 o25.178乙3cos70cos 1476.628 查表可取齿形系数 YFa3 2.616，YFa

13、4 2.227。 查表可取应力校正系数YSa3 1.591，Ysa41.763 o (线性插值法)查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE3500MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE4 380MPa查图可取弯曲疲劳寿命系数kFN30.90，kFN40.93。 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S 1.4，按计算式计算kFN3 FE3F 3 SkFN4 FE4F40.90 500321.429 MPa 1.40.93 380252.429MP,1.4YFa 3YSa32.616 1.591321.4290.013丫Fa4丫Sa42.227 1.763252.4290.016 计算大、小齿轮的

14、上并加以计算大齿轮的数值较大。(2)设计计算3 12 1.556 356.695 10000 0.88 cos21400161 232 1.6350.0162.572mm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，故取 mn 3mm，已可满足弯曲强度，但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 d383.804mm来计算应有的齿数，于是有“ d3 cos 83.804 cos14,“Z327.105g3取 Z326，则 乙 i2Z5 3.03128 84.868354、几何尺寸计算(1)计算中心距a乙 Zz mn28 85 3 174.689mm2cos2 cos14将中心距圆整为a