例 5-1 σ F limYST σ FP1 = YN YX S F min
σ FP1 =
σ F limYST
S F min
2）计算T1 ）计算
450 × 2 YN YX = × 1×1 = 563MPa 1.6
P 14 1 T1 = 9550 = 9550 × = 137.8 Nm n1 970
3）选取载荷系数 ） K=1.3~1.6，斜齿，取K=1.3 ，斜齿，
kT cos2 β mn ≥12.6 1 2 YFSYεβ ψd Z1 σFP
1）确定许用弯曲应力σFP。 ）确定许用弯曲应力σ
取YST=2.0（应力修正系数） （应力修正系数） SFmin=1.6（一般传动1.3~1.5,重要传动 （一般传动 重要传动1.6 - 3.0，P83 ） ， 重要传动 YX=1（ mn <5） （ ） 因N=60nat=60×970 ×1 ×(250 ×16 ×5)=11.64 ×108 × 所以Y 所以 N=1（图 5-30）， 则： （ ），
例 5-1
设计两级斜齿圆柱齿轮减速器的高速级齿轮传动。 设计两级斜齿圆柱齿轮减速器的高速级齿轮传动。 P1=14kw, n1=970r/min, i=4.5。两班制工作，寿命 。两班制工作， 级精度。 为5年，体积要小，7级精度。 年 体积要小， 级精度 解： 1。选择齿轮材料 。 大小齿轮均按表5-3选用 选用20Cr钢渗碳淬火（硬齿面） 钢渗碳淬火（ 大小齿轮均按表 选用 钢渗碳淬火 硬齿面） 硬度为56~62HRC， 硬度为 ， 由图5-28d得σFlim=450MPa,由图 由图5-29d，σHlim=1500MPa, 由图 得 由图 ， 由于是硬齿面，按弯曲疲劳强度计算； 由于是硬齿面，按弯曲疲劳强度计算；按接触疲劳强度校核 2. 按轮齿弯曲疲劳强度计算齿轮模数
例 5-1
T1k(u ±1) σH =109 EZε Z ≤σHP 2 bd1 u
Mpa
Zε=0.75~0.88, 取Zε=0.85， ZE=189.8（表5-4），代入上式： ），代入上式 ， （ ），代入上式：
1.3×1378(4.483+1) . σH =109×1898×0.85 . = 765 MPa 2 32×60.198 ×4.483
由：
Mpa
σ HP =
σ H lim
S H lim
Z N ZW
取SHlim=1.5,ZN=1,ZW=1,则 σHP=1000, 则 接触疲劳强度足够。 σH< σHP ,接触疲劳强度足够。 接触疲劳强度足够
4.齿轮结构设计，绘制齿轮零件工作图（P103） 齿轮结构设计，绘制齿轮零件工作图（ 齿轮结构设计 ） 注意： 注意： 如果齿轮是软齿面HB≤350, 设计过程正好相反， 设计过程正好相反， 如果齿轮是软齿面 1. 按接触疲劳强度设计计算，。 接触疲劳强度设计计算，。
cos β = mn ( z1 + z 2 ) 2 × ( 29 + 130) = = 0.9636 2a 2 × 165
所以确定的 β=15°29′55〝 ° 〝
7）计算齿轮传动的主要尺寸 ） 分度圆 d 1= mnZ1/cosβ=（2×29/0.9636=60.189mm （ × d 2 = mnZ2/cosβ=（2×130/0.9636=269.811mm （ × b2= Ψdd1=0.5×60.189=30.09, 取b2 =32mm × b1 = b2 +（5~10）， （ ）， 取b1=40mm 3.接触疲劳强度校核 接触疲劳强度校核
例 5-1
Z ε KT1 u + 1 d1 ≥ 7543 σ ψ u （钢对钢） d HP
初选β 选择Ψ 得到d 选Z1， Z2=u Z1, 初选β， 选择Ψd ，K , 得到 1, → mn= d 1 cosβ / Z1 →圆整成标准模数→ 圆整成标准模数→ a = mn(Z1 + Z2)/2 cosβ →圆整→ 圆整→
2 1.3×1378cos 15 . mn ≥12.63 ×4.06×0.59 =1.5mm 2 0.5×29 ×563
传递动力齿轮m≥1.5~2,按表 取标准模数 n=2mm 按表5-1取标准模数 传递动力齿轮 按表 取标准模数m 则中心距 : a = mn(Z1 + Z2)/2 cosβ=2(29+130)/2×0.9659=164.6 × 取a = 165 mm, 则
4）初选齿轮参数 ） 取z1=29, z2=i z1=4.5×29=130.5,取z2=130 × 取 齿宽系数Ψ 齿宽系数Ψd（P87） ） 软齿面： 非对称布置， 软齿面： 非对称布置，Ψd =0.6~1.2 硬齿面降低50%，取Ψd =0.5， 硬齿面降低 ， ， 取β=15°（8~25°） ° 5）确定复合齿形系数 FS ）确定复合齿形系数Y 相同， 代入既可， 因σFP相同，按YFS1代入既可，zv1= z1 /cos3β=29/ cos3150=32 由图5-25， YFS1=4.06。 ， 。 6）确定重合度与螺旋角系数Yεβ。由： ）确定重合度与螺旋角系数
例 5-1
ε vα
1 1 1 1 o cos β = 1.88 3.2 + = 1.88 3.2 + cos15 = 1.76 zv1 zv 2 32 144
根据图5-40 ，按εβ>1及ενα=1.76，查ห้องสมุดไป่ตู้ εβ=0.59 根据图 及 ，查得Y
例 5-1
代入公式中： 代入公式中：
2
mn ( z1 + z 2 ) cos β = →β 2a
→ d 1、2 = mnZ1、2/cosβ 、 、
2.按轮齿弯曲疲劳强度校核 按轮齿弯曲疲劳强度校核
2000 KT1 σF = YFS Yεβ ≤ σ FP 2 bmn z1