齿轮设计校核

1、问题：对直齿圆柱齿轮减速器，小齿轮为50齿，大齿轮75齿，模数为4，材料都为40Cr。小齿轮速度为2300转每分钟，传递的功率为235KW不用考虑效率。工作年限为 10年，每天2小时，轻微震动齿轮几何尺寸计算<1>计算分度圆直径d1 N m 50 4 200mmd2 z2 m 75 4 300mm<2>计算中心距a (d1 d2)/2(200 300)/2250mm1按齿面接触疲劳强度设计校核1.1各参数值的确定小齿轮传递的扭矩65T1 9.55*10 P/n1 9.758 10 N mm由参考文献2表6.6，可取齿宽系数d 1.0。由参考文献2表6.5知弹性系数Ze

2、1898MPa由参考文献2图6.15知节点区域系数Zh 2.5 齿数比u 1.5。计算端面重合度1 =arccosz cos / (z 2h )25.3652 =arccosz2 cos / (z 2h*)24.006z1(ta n 1 tan ') z2(ta n 2 tan ')/2冗=1.879)/3 0.841Z .1.2计算载荷系数表6.3查得使用系数Ka 1.2。因(1) 由参考文献215958 230018.29m/sdm60 1000v60 1000(2) 由参考文献2图6.7查得动载荷系数 Kv 1.25。(3) 由参考文献2图6.12查得齿向载荷分布系数K

3、1.421。(4) 由参考文献2表6.4查得齿间载荷分配系数 K 1.0。故载荷系数 KKAKvK K 1.2 1.25 1.421 1.0 2.1315。1.3计算接触疲劳许用应力由参考文献2图6.29e和图6.29a取接触疲劳极限应力 H lim1 600MPa、Him2 600MPa。小齿轮1与大齿轮2的应力循环次数分别为9Ni 60门泌伽 60 2300 1 2 365 101.0074 10N2N1111.0074 109156.716 108540MPa由参考文献2图6.30查得寿命系数ZN1 0.90, ZN2 0.90 .0。Z N1 Hlim10.9 600540MPaH1S

4、H1.0zN2 H lim20.9 600540MPaH2Sh1.0由参考文献2表6.7，取安全系数SH1.0，得HH 2按齿面接触疲劳强度校核由前面计算知Kh 2.1315，T19758 10 N.mm，1/2d 1.0，d1 200mm，u 1.5，Zh 2.5，Ze 189.8MPa，Z 0.841 将它们代入参考文献2式（10-10 ）中计算得h.;2KhT1/ dd13 u 1/u ZhZeZh,'(2*2.1315*9.758*10 5/1*200 3)*(1.5 1)/1.5 *2.5*189.8*0.841299.72MPaH H故齿面接触疲劳强度满足要求。2按齿根弯曲

5、疲劳强度设计校核2.1计算重合度系数由参考文献2式10-5计算弯曲应力疲劳强度重合度系数YE'=0.25+0.75/ 0.6882.2确定公式中的参数值由参考文献2图10-17查得齿形系数啟j =2.35 忌4 =2.23yY由参考文献2图10-18查得应力修正系数樹，=1.71橱-=1.76由参考文献2图10-20 c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限2.3计算弯曲疲劳许用应力FE1500MPa ;大齿轮的弯曲疲劳强度极限fe2 500MPa ；由参考文献2图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN10.89, KfN2 0.91取弯曲疲劳安全系数S 1.4,由参考文献2式（10-12）得KfN

6、1 F Iim1S0.89 5001.4317.875MPaKFN2 Flim20.89 500325.0MPan d1ni60*1000n 200 230060*100024.07m/ s齿宽bbdd1 1*200 mm 200mm宽高比b/h.h (2h*a c*)m (2*10.25)*49b/h=200/9=22.222.4计算实际载荷系数Kf根据v=24.07m/s,7级精度，由图10-8查的动载系数Kv=1.28由 Ft1 2T1 /d12*9.758*10 5 / 2009.758*10 3 N,KAFt1 /b 1.2*9.758*10 3/200 58.548N / mm <100N/mm查表 10-3 得齿间载荷分配系数Kf =1.2由表10-4和由参考文献2图10-13查得Kh =1.454 ,心 =1.452.5计算载荷系数kK KAKVKFaKF1.2 1.28 1.2 1.45 2.67262.6计算齿根弯曲应力2KFTYFalFsalYF132dm N由由参考文献2式10-6计算得齿根弯曲应力(2*2.6726*9.758*10 5 *2.35*1.71*0.688) / (1*4 3 *50 2)90.132KFTYFa2Fsa2YF132dm Z1Mpa< f】2Mpa< f】1532(2*2.6726*9.758*10*2.