直齿、锥齿轮计算.doc

直齿圆柱齿轮传动设计计算
工作环境：工作可靠，传动平稳，工作寿命为20年（按每年365天计算），每日4小时，nr=60r/s。
选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
选用直齿圆柱齿轮
工作速度较低，故选精度等级为8级
材料选择，均选用45号钢，主动齿轮与从动齿轮调制HB1=240，换挡齿轮为正火HB2=200。HB1-HB2=40，合适。
齿数选择Z1=Z2=30传动比i=1
齿宽系数Ψd=1.0（轴承相对齿轮做非对称布置）
按齿面接触疲劳强度进行设计
公式：
确定载荷系数K
经查表，取使用系数KA=1.00
估计圆周速度V=4m/s，∴rZ1/100=1.2m/s，查表得
动载系数Kv=1.12

，∴
齿间载荷分配系数Kα=1.02，齿向载荷分配系数Kβ=1.14
∴K＝1×1.12×1.02×1.14=1.30
（2）齿轮传递转矩T1=3500N·mm
（3）区域系数ZH=2.5
（4）弹性影响系数ZE=189.8
（5）接触疲劳极限应力
σHlim1＝590Mpa，σHlim2＝470MPa
（6）应力循环次数
N1=N2=60nrLh=60×60×20×365×4＝1.05×108
（7）寿命系数KHN1＝KHN2＝1（不允许有点蚀）
（8）计算接触疲劳需用应力，去失效概率为1%，安全系数S=1
[σ]H1＝σHlim1KHN1＝590MPa
[σ]H2＝σHlim2KHN2＝470MPa
∴取[σ]H＝470MPa
（9）计算齿轮分度圆直径d1

（10）计算圆周速度
v=πn1d1/（60×1000）
=3.14×26.47×60/（60×1000）
=0.0832m/s≠4m/s
所以需要修正

（11）计算模数m===0.86取m=1
（12）计算中心距a=m（Z1+Z2）/2=30mm
（13）计算分度圆直径
d1=mz1=30mmd2=mz2=30mm
（14）计算齿轮宽度b=Ψdd1=30mm
3、校核齿根弯曲疲劳强度

重合度系数=0.25+=0.7
齿形系数==2.5
应力修正系数==1.63
弯曲疲劳极限应力及寿命系数
σFlim1＝450MPaσFlim2＝390MPa
KFN1＝KFN2＝1
计算弯曲疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=1
[σ]H1＝σHlim1KHN1＝450MPa
[σ]H2＝σHlim2KHN2＝390MPa
计算

∴满足强度需要
锥齿轮的设计计算
一.锥齿轮尺寸计算
1.选择材料和精度等级
1）小锥齿轮选用45调制处理，HB=240HBS；
大锥齿轮选用45正火处理，HB=200HBS；
HB-HB=40HBS合适
2）.精度等级选为8级。
2.按齿面接触强度进行设计
d≥
1).确定载荷系数K
经查表，确定K=1.30；
2).齿轮传递扭矩T
T=3500Nmm;
3).齿宽系数
经查表，确定=0.3;H
4).区域系数Z
经查表，确定Z=2.5；
5).许用应力
经查表，确定=590MPa;
综上计算得，
dmm
3.确定齿数
取Z=22，Z2=Zi=222.5=55；
4.选大端模数
m=d/Z=27.90/22=1.27
取m=1.25;
5.计算分度圆锥角锥距

6.计算大端分度圆直径

7.确定齿宽

b=b2=11mm
二.齿根弯曲疲劳强度校核

1.经查表，得Y=2.68，Y=1.58
[]=390MPa;
2.计算得