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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 40 Cr (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 Z 20 ，大齿轮齿数Z 20 85 ，取 Z 85
1 2 2
（5）选取螺旋角，初选螺旋角14
3
2
2k T u 1Z Z 
2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即d  t 1  H E 
1t   u  
d   H 
（1）确定公式内的各计算数值
①试选k ，由图 10-26   ，    
t 1 2  1 2
T  N m
②小齿轮传递转矩 1
③查图 10-30 可选取区域系数 Z  查表10-7可选取齿宽系数  1
H d
1
④查表 10-6 可得材料的弹性影响系数 Z  MP 2 。
E
⑤ 查 图 10-21d 得 按 齿 面 硬 度 选 取 小 齿 轮 的 接 触 疲 劳 强 度 极 限
 600MP ，大齿轮的接触疲劳强度极限  550 MP 。
H lim1 a H lim2 a
⑥按计算式计算应力循环次数
N 60 n jL 60 576 128300 5 10 8
1 1 h
108
N  108
2
⑦查图可选取接触疲劳寿命系数 k ， k  。
HN 1 HN 2
⑧计算接触疲劳许用应力 : .
取失效概率为 1%，安全系数 S 1，按计算式(10-12)得
k 
  HN 1 H lim1  600 612 MP
H 1 S a
  
612616
  H 1 H 2  614MP
H 2 2 a
k 
  HN 2 H lim2 550 616 MP
H 2 S a


（2）计算相关数值
①试算小齿轮分度圆直径 d ，由计算公式得
1t
3
2  1000  2
 
d     mm
1t 1  614 
②计算圆周速度
d n  576
v  1t 1   m s
60 1000 60 1000
③计算齿宽 b 及模数 m
nt
b  d 1  mm
d 1t
d cos  cos14
m  1t   mm
nt Z 20
1
h   
nt
b
 
h
④计算总相重合度 

   Z tan  120 tan14 
 d 1
⑤计算载荷系数 k
查表可得使用系数 k 1，根据 v  s，7 级精度，查表 10-8可得动载
A
K
系 数 k ， 由 表 10-4 查 得 H  的 值 与 直 齿 轮 的 相 同 ， 为
V : .
k ， k k 
F  H  F
故载荷系数 k k k k k 1
A V H  H 
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得
3 3
k
d d    mm
1 1t k
t
⑦计算模数 m
n
d cos  cos14
m  1   mm
n Z 20
1
3 、 按 齿 根 弯 曲 强 度 设 计 ， 按 计 算 式 (10-17) 试 算 即
3
2kT Y cos 2 Y Y
m  1  Fa Sa
n  Z 2  
d 1  F
（1）确定公式内的各计算数值
①、计算载荷系数
k k k k k 1
A V F F 
②根据纵向重合度 ，查图 10-28可得螺旋角影响系数Y 。
 
③ 查 图 可 选 取 区 域 系 数 Z ，  ，   有
H 3 4
 '  
 3 4
④查表取应力校正系数 Y ，Y 。
Sa1 Sa2
⑤查表取齿形系数Y ，Y 。(线性插值法)
Fa1 Fa2
⑥查图 10-20C 可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限  500MP