斜齿轮传动设计示例

解 设计计算步骤列于表如下。

斜齿轮传动的设计计算步骤

计算项目 1．选择齿轮 材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 1）选择由表10-4，选用7级精度 精度等级 2）选取因传递功率较小，选用软齿面齿轮传动。 齿轮材料、参考表10—2， 小齿轮： 45钢，250HBW 7级精度 设计计算与说明 计算结果 热处理方法小齿轮：45钢（调质），硬度为217～255HBW 大齿轮： 及齿面硬度 取小齿轮硬度为250HBW 大齿轮：45钢（正火），硬度为169～217HBW 取大齿轮硬度为200HBW 3）选齿为增加传动的平稳性，选z1=24，z2=uz1=2.5数z1、z2 ×24=60 因选用闭式软齿面传动，故按齿面接触疲劳强度设计，然后校核其齿根弯曲疲劳强度。 2．按齿面接按式（10—16），设计公式为 触疲劳强度 z1=24 z2=60 45钢，200HBW 229

设计 d1≥3KT1u13.17ZE 2du[H]1）初选载荷系数K 选载荷系数K＝1.1 2）初选螺旋角 初选螺旋角＝15° 3）小齿小齿轮名义转矩 轮传递转矩TP119.55106Tn 1 1 9.551061515009.55104N·mm 4）选取齿宽系数由表10—8，选齿宽系数d＝1 d 5)选弹由表10—6，选ZE=1.8MPa 性影响系数 6）许用由图10—1查得 接触应力 Hlim1＝600MPa ，Hlim2=390MPa 应力循环次数： N160n1jLh6015001(830010) 2.16109 N2N1u2.16109/2.58.108 由图10—3查取接触疲劳强度寿命系数 ZN1＝0.91 、ZN2＝0.92 接触疲劳强度安全系数 取SH＝1.1 230

K＝1.1 ＝15° T19.55104N·mm d＝1 ZE=1.8MPa Hlim1＝600MPa Hlim2＝390MP N912.1610 N28.108 ZN1＝0.91 ZN2＝0.92 SH＝1.1 计算许用接触应力 由式（8—3） [H1] [H1]496.39MPa Hlim1ZN1SH6000.91496.39MPa 1.13900.92326.18MPa 1.1 [H2]326.18MPa [H2]Hlim2ZN2SH 确定许用应力 1([H1][H2])411.3MPa 2[H]401.2MPa 7）计算小齿轮的分度圆直径 1.23[H2]401.2MPa 故取[H]401.2MPa d1≥3KT1du13.17ZE u[H]2.513.171.8 2.5401.222 41.19.5510=31=69.15mm 3．确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 1)确定模数 2）确定中心距a mnd1cos69.15cos152.78mm z124mn3.0mm 查表5-2取标准值为mn3.0mm m(zz)3(2460)an22130.44mm 2cos2cos15a130mm 圆整为 a130mm 231

3）确定螺旋角 4）计算分度圆直径d1、d2 mn(z1z2) 2a3(2460)arccos1415 2130arccos1415 d1＝mnz1/cos ＝3×24/cos1415＝74.29mm d2＝mnz2/cos d1＝74.29mm d2＝185.72 mm ＝3×60/cos1415＝185.72mm 5）计算齿宽b1、b2 5）计算圆周速度 bdd1174.2974.29mm b1= 80mm b2= 75mm 取b1= 80mm、b2= 75mm vmnz1n1d1n1 601000601000cosv5.83 m/s 3.1432415005.83m/s 601000cos14154．校核齿根弯曲疲劳强度 1）当量zv2 齿数zv1、按式（10—17），校核公式为 1.6KT1cosFYFaYSa≤[F] 2bmnz1zv1z1cos324cos3141526.35 zv2z2cos360cos3141565.90 zv126.35 zv265.90 2）齿形系数YFa1、YFa2 由表10—7 YFa1=2.59 、YFa2=2.26 YFa1=2.59 YFa2=2.26 3）应力修正系数YSa1、YSa2 由表10—7 YSa1=1.61、YSa2=1.76 YSa1=1.61 YSa2=1.76 232

4）弯曲

疲劳强度极由图10—2查得

限Flim1、Flim1＝220MPa ，Flim2＝150MPa

Flim1＝220MPa

Flim2＝150MPa

Flim2

5）弯曲应力循环次数N1、N2

6）弯曲

疲劳强度寿由图10—4查得 命系数YN1、Y=0.85、Y= 0.90

N1N2YN2

YN1= 0.85

N160n1jLh6015001(830010)

N11.4109

2.16109

N25.6108

N2N1u2.16109/2.58.108

YN2= 0.90

7）弯曲取弯曲疲劳强度最小安全系数 疲劳强度安全系数SF

8）计算由式（8—3） 许用弯曲应力

[F1]SF＝1.5

SF＝1.5

Flim1YSTYN1SF22020.85249.3MP

[F1]249.3 MPa 1.5[F2]180 MPa

a

[F2]Flim2YSTYN2SF15020.90180MPa

1.59）校核弯曲疲劳强度

F11.6KT1cosYFa1YSa12bmnz141.61.19.5510cos14152.591.61 度要求

75322441.93MPa＜[F1]满足齿根弯曲疲劳强

233

F21.6KT1cosYFa2YSa22bmnz11.61.19.55104cos14152.261.76

75322440.00MPa＜[F2]满足齿根弯曲疲劳强度要求

5.齿轮的结构设计

234

（略）