齿轮的设计计算

设计题目：齿轮的设计计算

设计单级标准直齿圆柱齿轮传动。已知：传动比：i8.4，小齿轮转速n11440rmin，传递功率P5.28kw，单向传动，载荷平稳。

解：（1）选择齿轮材料及精度等级

小齿轮选用45钢调质，硬度为220250HBS，大齿轮选用45钢正火，硬度为

170210HBS，因为是普通减速器，故选用8级精度。

（2）按齿面接触疲劳强度设计

本传动为闭式传动、软齿面，因此主要失效形式为疲劳点蚀，应根据齿面接触疲劳强度设计，根据下列相关算式求得d1

① 载荷系数k：中速、轻载、电动机用，故查表8-6取k=1.2

② 转矩1：

P5.281069.5510635016.7Nmmn1440

19.55③ 由表8-8，选取齿宽系数：

d1.1

④ 由表8-7，选取材料的弹性系数

zE1.8MPa,选取zH2.5

⑤ 接触许用应力H：

由图8-23查得Hlim1610Mpa,Hlim2515Mpa，由表8-9查得SH1，故

H1Hlim1SH610610Mpa1

H2Hlim2SH515515Mpa1

⑥ 计算小齿轮分度圆直径d1

d132kT1du1zEzH•uH

2321.235016.72.511.82.542.6mm1.12.5515

2取d145mm

⑦ 计算圆周速度v

nd1601000v3.14576451.36ms60000

因v5ms，故符合8级精度要求。

（3）确定主要参数、计算主要几何尺寸

①齿数：取z125，z2iz18.425210

②模数：

md1451.8z125查表取m2

③分度圆直径：d1mz122550mm

d2mz22210420mm

1d1d2150420235mm22

④中心距：

a⑤齿宽：bdd11.15055mm

经圆取整后取b255mm,b155560mm（为了补偿误差）

（4）校核弯曲疲劳强度。先确定有关参数与系数：

①复合齿形因数YFS由表查可知，YFS12.,YFS22.06 ②弯曲许用应力F查表得：

由图8-25所示可得出弯曲疲劳极限应力Flim1190MPa,Flim2170MPa。又由表8-9查得SF1.3

F1Flim1SF190146MPa1.3

故

F2Flim2SF170131MPa1.3

③校核计算：

F12KT121.235016.7•YFS12.40.34MPaF1bd1m55502

F22KT121.235016.7•YFS22.0631.48MPaF2bd1m55502

故弯曲疲劳强度足够。

(5)图略