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zv2? （4）齿形系数YFa （5）应力校正系数YSa （6）齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE （7）弯曲疲劳强度寿命系数KFN1 由[1]表１０－５ z283??90.9433cos?cos14?zv2=90.94 YFa1=2.591 YFa2=2.198 YSa1=1.597 YSa2=1.781 YFa1=2.591 YFa2=2.198 YSa1=1.597 YSa2=1.781 由[1]表１０－５ 由[1]图10-20b 由[1]图10-20c ?FE1?400 MPa?FE1?400 ?FE2?350 KFN1?0.90 ?FE2?350 KFN1?0.90 由[1]图10-18 利用插值法可得 KFN2?0.95 [?F]1?KFN1?FE10.90?400?S1.3MPaKFN2?0.95 （8）计算弯曲疲劳许用应力[σF] 取弯曲疲劳安全系数S＝1.3，由式10-12得 276.92[?F]2?255.77KFN2?FE20.95?350 ?S1.3[?F]1?276.92[?F]2?255.77 YFa1YSa1??F?1?2.591?1.5970.015276.922.198?1.7810.0153255.77YFaYSa[?F]0.0153 （9）计算大小齿轮的YFa2YSa2YFaYSa 并加[?F]以比较 ??F?2? ＝ 结论：大齿轮的YFaYSa系数较[?F]大，以大齿轮的计算 （10）齿根弯曲强度设计计算 由[1]式10-17 21?cos?YF?YS?=1.743 m?32KTY?n2mm mn?1.743 ?dZ1??[?F]结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算 13
的法面模数，取mn＝2 mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=58.52 mm来计算应有的齿数。于是由 z1?d1cos?58.52?cos14??28.39,取z1?29，则Z2 = Z1×imn2齿1 =29×3.59=104.11取Z2 =104 3．几何尺寸计算 （1）计算中心距a (z?z2)mn a?12cos?a?(29?104)2=137.1 2cos14?(29?104)2?13.88因?值2?137mm a=137 将中心距圆整为137 ??arccos（2）按圆整后的中心距修正螺旋角β （3）计算齿轮的分度圆直径d （4）计算齿轮的齿根圆直径df （5）计算齿轮宽度B ??arccos(z1?z2)mn2a改变不多，故参数??、K?、度 ??13.88 ZH等不必修正。 zmn d?cos?29?2?59.74 cos13.88?104?2d2??214.26 cos13.88?d1?d1?59.74 mm d2?214.26 mm df1?d1?2.5mn?59.74?由df?d?2.5mn 2.5?2?54.74df1?54.74df2?209.26 df2?d2?2.5mn?214.26?2.5?2?209.26b = φdd1 b=1.0×59.74 =59.74 圆整后取： B1 =65 B2 =60 mm B1 =65 B2 =60 2T12?9.811?104Ft??N?3284.6N d159.74（6）验算 KAFt1?3284.6?N/mm?54.98N/mm?100N/mm b59.74所以合适 （二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表
项目 1．选齿轮精度等
计算（或选择）依据 查[1]表10-8 计算过程 选用7级精度 14
单位 级 计算（或确定）结果 7 级 小齿轮选用45号钢（调质处理），硬度为250HBS 大齿轮选用45号钢（调质处理）硬度为220HBS 小齿轮 250HBS 大齿轮 220HBS 2．材料选择 查[1]表10-1 Z3?(20~40) 3．选择齿数Z Z3?25 Z3?25 个 Z4?iZ3 U?Z4 Z3Z4?2.76?25?69,取70 U?70?2.8 25Z4?70 U=2.8 4．选取螺旋角β ?＝8~20 取?＝14 度 ?＝14 5．按齿面接触强度设计 （1）试选Kt Kt＝1.2~1.8 取Kt＝1.6 Kt＝1.6 （2）区域系数ZH 由[1]图10-30 ZH＝2.43 ZH＝2.43 由[1]图10-26查得（3）?? ?a3?0.78 εa4=0.88 ??=0.78+0.88=1.66 T??3.42?105 ???1.66 (4)计算小齿轮传递的转矩TⅡ (5)齿宽系数Фd (6)材料的弹性影响系数ZE (7) 齿轮接触疲劳强度极限?Hlim 查表1 由[1]表10-7 由[1]表10-6 Nmm MPa1/2 T??3.42?105 ?d?0.7~1.15 ZE?189.8 ?d?1.0 ZE?189.8 由[1]图10-21c 由[1]图10-21ｄ ?Hlim1?550 ?Hlim2?540 N3?60n3?j?Lh? ?Hlim1?550 ?Hlim2?540 N3?2.67?108MPa （8）应力循环次数N 2.67?10由[1]式10-13 8 N4?（9）接触疲劳强度寿命系数KHN 由[1]图10-19 N3?9.54?107 i齿2 N4?9.54?107 KHN1 =1.08 KHN2 =1.14 K?（10）计算接触取失效概率为１％，[σH]3= HN3Hlim3? 疲劳强度许用应安全系数为S=1，由S力[σH] [1]式１０－１２得 594
15
KHN1 =1.08 KHN2 =1.14 MPa [?H]=604.8 ??H?4?KHN4?Hlim4 S?615.6[?H]?[?H]3?[?H]42 594?615.6??604.82d3t＝80.53 （11）试算小齿轮分度圆直径按[1]式（10－21）试算 d3t?32ktT2u?1ZHZE2?()?80.53 ?d??u[?H]mm d3t （12）计算圆周速度v （13）计算齿宽B （14）模数mnt （15）计算纵向重合度?? v??d3tn260?1000 v?3.14?80.53?154.28 60?1000?0.65m/s v=0.65 B3=85 B4=80 b??d?d3?80.53 mnt?3.13εβB3=85 B4=80 h = 2.25mnt =2.25?3.13 ＝7.04 b/h =80.53/7.04=11.44 mm d3tcos?? Z3mnt＝3.13 度 h ＝7.04 b/h =11.44 = 0.318φdz3tanβ ??＝0.318?1.0?25an14 =1.98 ??=1.98 由[1]表10-2查得使用系数KA?1 根据v=0.65s，７级精度，由[1]图１０－８查得动载荷系数KV?1.1 由[1]表１０－４查得 -3KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10b =1.43 由[1]图１０－１３查得KFβ=1.35 假定（16）计算载荷系数K K=2.20 KAFt?100N/mm，由[1]表１０－３查得d1KH??KF??1.4 故载荷系数 K=KAKVKHαKHβ=1?1.1?1.4?1.43=2.20 16
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