设计计算与说明 结果
1.1齿轮传动主要参数的设计计算 分析 因使用条件为一般减速器齿轮，故采用软齿面的组合，其设计准则为：先按齿面接触强度进行设计，再按齿轮弯曲强度进行校核。 1.1.1选择材料及确定许用应力 小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC， σHlim1=1500Mpa，σFlim1=850Mpa；大齿轮用20Cr渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC，σHlim2=1500Mpa，σFlim2=850Mpa。 取Sf=1.25；取SH=1.1；取ZH=2.5，ZE=189.8。由表13-5，取SH=1.1，SF=1.25,则有 [σF1]=[F2 ]=0.7×σFlim/SF =0.7×850/1.25=476Mpa(因双向传动，轮齿的弯曲疲劳极限值应乘以0.7） [σH1]=[σH2 ]=σHlim/S_H =1500/1.1=1364Mpa 1.1.2按齿面接触疲劳强度设计 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.3,齿宽系数φd=0.8 输入轴的转矩为 T₁=9.5510^6n1P1=9.5510^63605.4=1.19410^4（N·mm） 查表2.2 η齿=0.99 η滚=0.995 输出端的功率P₂=ηP₁=η齿η滚P₁=0.990.9954.5=4.433kW 输出轴的转矩为 T2=9.55×10^6 P2/n2=9.55×10^6×4.433/100

[σF1]=476（MPa)
[σF2]=476（MPa)
[σH1]=1364（MPa)
[σH2]=1364（MPa)

T₁=1.19410^5
（N·mm）

P₂=4.433kW
T₂==4.43310^5
（N·mm）
=4.234×10^5（N·mm） u=i=21nn=6.3100360 齿数选 z1=20，z2=iz1=3.6×20=72 齿形系数 zv1=20/cos^3 15°=22.2 zv2=72/cos^3 15°=79.8 查表可知 YFa1=2.72,YFa2=2.22;YSa1=1.57,YSa2=1.77 因(YFa1×YSa1)/[σF1] =2.72×1.57/476=0.00897> (YFa2×YSa2)/[σF2] =2.22×1.77/476=0.00825 故应对小齿轮进行弯曲强度计算 法面模数 85.2208.015cos00897.010194.13.12cos][232253211211FsaFanYYdzKTm由表8-2取nm=3mm 中心距=mmzzmn88.14215cos2)7220(3cos2)(21 取a=144mm 确定螺旋角1442)7220(3arccos2)(arccos21azzmn''37'3616 小齿轮分度圆直径cos/203cos/11zmdn61.62''37'3616 大齿轮分度圆直径cos/723cos/22zmdn39.225''37'3616 齿宽 09.5061.628.01dbd 取 mmb552 mmb601 （3）验算齿面接触强度
u=i=3.6
z1=20
z2=72
zv1=22.2
zv2=79.8

n
m
=3
a=144mm

=''37'3616

1
d
=62.61mm

2
d
=225.39mm

b2=55mm
b1=60mm
][07.6306.316.361.625510194.13.12''47'3616cos5.28.18912125211HHEHbdKTZZZ



所以安全
（4）齿轮的圆周速度v=(πd1n1)/(60×1000)
=(π×62.61×360)/60000=1.18<4
对照表13-2可知道选九级制造精度是合适的

1.2计算作用在齿轮上的力
1.2.1 在国家标准中规定，分度圆上的压力角为标准值，=20
圆周力 Ft=112dT=961011.125=2312.5(N)

径向力 Fr=tant•F= 20tan5.2312=841.68（N）
法向力 Fn=costF=20cos5.2312=2460.91（N）

1.3按扭转强度估算轴的直径 1.3.1 对于只传递转矩的圆截面轴，其扭转强度条件为 τT=TWT=ndP362.01055.9T（MPa） 对于既传递转矩又承受弯矩的转轴，可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切力T适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入上式，并改写为设计公式 d362.01055.9T3nP=3nPC(mm) σH=630.07(MPa) v =1.18（m/s） Ft=2312.5(N) Fr=841.68（N）
Fn=2460.91（N）
(C:为与轴的材料和承载情况有关的常数） 查表16-3得 C=110 所以 dmin=3nPC=322nPC=31108.4110=38.7（mm） 考虑轴上开有两个键槽，故将轴的直径增大10%，则 d=38.7%101=42.6（mm） 此段轴的直径和长度应该与联轴器相符，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其直径为45mm，与轴配合部分长度为84mm,
d=42.6（mm）