斜齿轮设计计算过程

1、参考表8.2-90（各类钢材和热处理的特点及使用条件）、表8.2-91（调质及表面淬火齿轮用钢的选择）、表8.2-95（齿轮常用钢材的力学性能）、表8.2-96（齿轮工作齿面硬度及其组合应用举例），选择齿轮的材料为小齿轮:40Cr,调质+高级感应加热淬火，表面硬度320-340HBW大齿轮:40Cr,调质+高级感应加热淬火，表面硬度由图8.2-16和图8.2-29,按.MQ级质量要求取值，查得工Hliml=1020MPaHlim2=1020MPa工FE=800MPa工FE2=800MPa（2）按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数按表8.2-351）小齿轮传递转矩Ti：二9549*P/n

2、1=9549*80/730=1046N.m2）载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.63）齿宽系数：取4）齿数比u:赞取u=i=3.115）许用接触应力工hp按表8.2-35,1h产工Hlim/工Hmin,取最小安全系数&min=1.1,按大齿轮计算，（HP广工Hlim2/（Hmin=461MPa6）将以上数据代人计算中心距的公式a>476*（3.11+1）*=276.67mm圆整为标准中心距a=300mm7）确定模数：按经验公式mn=（0.0070.02）*a=2.16mm取标准模数m=4mm8）初取螺旋角B=9°,cos9°=

3、0.988009）确定齿数:z1=2*a*cosB/mn（u+1）=36.06Z2=zi*u=112.15取zi=36,Z2=112实际传动比：i实=Z2/z1=3.11110）精求螺旋角B:cosB=m(zi+Z2)/2a=0.98667所以B=902211）计算分度圆直径:D=Wzi/cosB=145.946mmD2=mn*Z2/cosB=454.053mm12)确定齿宽：b=d*a=0.4x300=120mm13)计算齿轮圆周速度：V=tt*d1*n1/60/1000=5.58m/s根据齿轮圆周速度，参考表8.2-100和表8.2-102,选择齿轮精度等级为7级(3)校核齿面接触疲劳强度

4、根据表8.2-371)分度圆上圆周力Ft:Ft=2T1/d1=14334N2)使用系数a:参考表8.2-40、表8.2-41,查表8.2-39,Ka=1.53)动载荷系数Kv:根据表8.2-49计算传动精度系数CCl=-0.50481n(z1)-1.1441n(mn)+2.8521n(fpt1)+3.32=-0.50481n(36)-1.1441n(4)+2.8521n(14)+3.32=7.45cz=-0.50481n(z1)-1.1441n(mn)+2.8521n(fpt1)+3-32=7.26C=int(maxC,C2)=8B=0.25(C-5)0.667=0.520A=50+56(1.

5、0-B)=76.8684)接触强度计算的齿向载荷分布系数&b：根据表8.2-58,装配时检验调整KHB=1.12+0.18*(b/di)+2.3*10-4*b=1.2695）齿间载荷分配系数Kha：查表8.2-62,因为KFi/b=1.5*14334/120=179.175N/mm,Kha=1.16）节点仄域系数ZH查图8.2-13,Zh=2.477）弹性系数乙查表8.2-64,Ze=189.88）接触强度计算的重合度与螺旋角系数乙B当量齿数：Zv1=Z1/cos3B=36/0.986673=37.5Zv2=Z2/cos3B=112/0.986673=116.6当量齿轮的端面重合度&#

6、163;Va：£Va=£al+gaII查图8.2-7,分别得到ea1二0.83,一n=0.91,£va=0.83+0.91=1.74查图8.2-9,-=1.55查图8.2-14,Z=0.769）将以上数据代人公式计算接触应力工h=2.47*189.8*0.76*=588.79MPa10）计算安全系数Sn根据表8.2-37,&=工HlimZNlZLZZZvZX/工H寿命系数Znt：按式8.2-7,N=60mkh=60*730*1*35000=1.533*10%N=N/i=1.533*109/3.11=4.93*108。对调质钢（允许有一定的点蚀），查图8.2

7、-17,Znt1=0.98,Znt2=1.04滑油膜影响系数ZL、Zv、Zr：查图8.2-68,因为N>N（表8.2-66）,齿轮经滚齿加工，Ro>0.4仙m,滑油膜影响系数Zl、Zv、Zr之积(ZlZvZr)=0.85工作硬化系数Zw因小齿轮未硬化处理，齿面未光整，故Zv=l.尺寸系数Zx：查图8.2-22,ZX1=ZX2=1.0将各参数代人公式计算安全系数0Sl=工HlimiZNTIZlZvZrZxi/工H=1.13Sh2=工Hlim2ZNT2Z2vZrZx2/工H=1.14根据表8.2-71,一般可靠度麻产1.001.10,SH>SHmin,故安全。（4）校核齿根弯曲疲

8、劳强度根据表8.2-37工f=Ft/b/mn*K*Kv*KFB*Yfs*Y°b1）抗弯强度计算的齿向载荷分布系数Kfb根据式（8.2-2）取&b=G=1.2692）抗弯强度计算的齿间载荷分配系数aa：查表8.2-62.Kfa=1.13）复合齿形系数&s查图8.2-26,&1=4.03,&2=3.964）抗弯强度计算的重合度与螺旋角系数YeB查图8.2-28,Yeb=0.635）将以上数据代入公式计算弯曲应力工F1=191.45MPa工F2=191.45MPa6）计算安全系数与根据表8.2-37,Sf=FeYnTY8REItYREItYx/工F寿命系数人

9、Ynt：对调质钢，查图8.2-30,Ynt=0.89,Ynt2=0.9相对齿根圆角敏感系数YSREIt：根据式（8.2.-18）,“REIt1=YSREIt2=1.0相对齿根表面状况系数YREIt：查表8.2-79,根据齿面粗糙度Ra1=Ri2=1.6,YREIt1=%EIt2=1.0,抗弯强度计算的尺寸系数：查图8.2-31,Yx1=Yx2=1.0将各参数代入公式计算安全系数SFSF1=工FE1YNT1YsREIt1YREIt1YX1/工F1=2.97Sf=工FE2YNT2Y8REIt2YREIt2Y<2/工F2=3.08根据表8.2-71,高可靠度SHmin=2.0,SR>SHmin故安全。5）齿轮主要几何尺寸mn=4mm,=9°22'Zi=36,Z2=112d