K K A K v K H K H 11.12 11.423 1.594
（6）校正分度圆直径
K＝1.594
d1 d1t 3 K / Kt 65.396 3 1.594 / 1.3mm 69.995mm
（7）计算模数 模数 m=d1/z1= 69.995/24mm= 2.92mm
（7）计算比较大、小齿轮的YFaYSa/[σF]
YFa 1YSa 1 2.65 1.58 0.01379 [ F ]1 303.57 YFa 2YSa 2 2.226 1.764 0.01644 [ F ]2 238.86 大齿轮的YFaYSa/[σF]比较大
2）设计计算
计算与说明
1.选齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）选用直齿圆柱齿轮 2）运输机属于一般机械，速度不高选择精度等级7级 3）选材料 表10-1 小齿轮：40Cr调质，平均取齿面硬度为280HBS 大齿轮：45钢调质，平均取齿面硬度为240HBS
主要结果
直齿轮 7级精度 小齿轮 280HBS 大齿轮 240HBS
数（即采用前者不会发生弯曲疲劳失效）。而齿面接触疲劳强度主要 决定于齿轮的直径，因此可在直径不变的情况下，增加齿数，降低模
数。采用由弯曲疲劳强度计算得出的模数2.05并圆整为标准值
m=2.5mm，按接触强度算得的分度圆直径 d1=69.995mm，算出小 齿轮齿数:
z1 = d1/m = 69.995/2.5 ≈28
Kt ＝1.3
φ
d
＝1
计算与说明
（3）计算小齿轮转矩T1 T1＝9.55×106×P/n1=9.55×106×10/960= 9.948×104 N· mm （4）弹性系数ZE 由表10-6，弹性系数
Z E 189.8 MPa
主要结果
T1＝ 9.948×104 N· mm
Z E 189.8 MPa
齿轮设计例题
直齿轮设计 斜齿轮设计 锥齿轮设计 蜗轮蜗杆设计
直齿轮设计
例1：如图10-23所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已 知输入功率P1＝10KW，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动 机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作 平稳，转向不变。
2 KT1 YFaYSa 2 1.512 9.948 104 m 0.01644 2.05mm 2 2 d z1 [ F ] 1 24
3 3
YFaYSa 0.01644 [ F ]
m ≥2.176
结果分析：
由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模
主要结果
T1＝ 9.948×104 N· mm
Z E 189.8 MPa
Z H 2.433
σHlim1＝600MPa σHlim2 ＝550MPa
N 1 60n1 jLh 60 960 1 (16 300 15) 4.147 109 N 2 4.147 109 / 3.2 1.296 109
1 2
主要结果
m＝2.5mm
z1＝28mm z2＝90mm
d1＝70mm d2＝225mm
a＝147.5mm
3) 确定齿宽， b＝φ dd1＝ 1×70mm=70mm 取b2=70mm， b1＝75 mm 5. 结构设计（略）
b1＝70mm b2＝75mm
斜齿轮设计
例1：如图10-23所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已 知输入功率P1＝10KW，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动 机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作 平稳，转向不变。
3
主要结果
εα=1.65
εα=εα1＋εα2=0.78＋0.87＝1.65
d 1t
2 K t T1 u 1 Z H Z E 2 3 2 1.6 9.948 104 4.2 2.433 189.8 ( ) mm 57.62mm d u [ H ] 1 1.65 3.2 531.25
S K [ F ]2 FN 2 FN 2 S （4）计算载荷系数K [ F ]1
S ＝1.4
FN 1 K FN 1

500 0.85 MPa 303.57 MPa 1.4 380 0.88 MPa 238.86 MPa 1.4
[σF]1 ＝303.57MPa [σF]2 ＝238.86MPa
K K A K v K F K F 11.12 11.35 1.512
K ＝1.512
计算与说明
（5）查取齿形系数YFa 由表10-5查得YFa1=2.65,YFa2=2.226 （6）查取应力修正系数YSa YSa1=1.58，YSa2=1.764
主要结果
YFa1=2.65 YFa2=2.226 YSa1=1.58 YSa2=1.764
2
d1t＝ 57.62mm
（2）计算圆周速度v d1t n1
v 60 1000

57.62 960
60 1000
2.9m / s
v＝2.9m/s
（3）计算齿宽b及模数mn
b=φ ddt1=1×57.62mm=57.62mm
b＝57.62mm
mnt＝2.33mm h=5.24mm b/h=10.99
N 1 4.147 109 N 2 1.296 109
KHN1＝0.9 KHN2＝0.95
HБайду номын сангаасlim1 K HN 1
[σH]1＝540MPa [σH]2＝522.5MPa [σH]＝531.25MPa
计算与说明
（10）由图10-26查得εα1=0.78，εα2=0.87，则 2）计算 （1）试算小齿轮分度圆直径dt1
计算与说明
1.选齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）选用斜齿圆柱齿轮 2）运输机属于一般机械，速度不高选择精度等级7级 3）选材料 小齿轮：40Cr调质，平均取齿面硬度为280HBS 表10-1 大齿轮：45钢调质，平均取齿面硬度为240HBS 4）选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°
主要结果
直齿轮 7级精度 小齿轮 280HBS 大齿轮 240HBS
（7）由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.9，KHN2＝0.95
（8）计算接触疲劳许用应力 取失效率为1％，安全系数S＝1
N 1 4.147 109 N 2 1.296 109
KHN1＝0.9 KHN2＝0.95
600 0.9 [ H ]1 MPa 540 MPa S 1 K 550 0.95 [ H ]2 H lim2 HN 2 MPa 522.5 MPa SH 1
H lim1 K HN 1
[σH]1＝540MPa [σH]2＝522.5MPa
计算与说明
2）计算 （1）试算小齿轮分度圆直径dt1，带入［σH］中较小值
4 K t T1 u 1 Z E 2 1 . 3 9 . 948 10 4.2 189.8 d1t 2.32 ( ) 2.32 3 mm 65.396mm d u [ H ] 1 3.2 522.5 3 2
（5）由图10-21d按齿面硬度查得接触疲劳极限σHlim1、σHlim2 σHlim1 ＝600MPa， σHlim2 ＝550MPa （6）计算应力循环次数
σHlim1＝600MPa σHlim2 ＝550MPa
N 1 60n1 jLh 60 960 1 (16 300 15) 4.147 109 N 2 4.147 109 / 3.2 1.296 109
主要结果
d1t＝ 65.396mm
v＝3.29m/s
（2）计算圆周速度v d1t n1
v 60 1000

65.396 960
60 1000
3.29m / s
（3）计算齿宽
b=φ ddt1=1×65.396mm=65.396mm
（4）计算齿宽与齿高之比b/h 模数 mt=d1t/z1=65.396/24mm=2.725mm 齿高 h=2.25 mt=2.25×2.725mm=6.13mm 则 b/h=65.396/6.13=10.67
5）初选小齿轮齿数z1＝24，则大齿轮齿数 z2=uz1=3.2×24=76.8 圆整，取z2＝77 2.按齿面接触强度设计
齿面接触强度设计式
β＝14°
z1 ＝24 z2 ＝77
2 K t T1 u 1 Z H Z E 2 d1t ( ) d u [ H ]
3
1）确定公式内各计算数值 （1）试选载荷系数Kt=1.6 （2）由表10-7选取齿宽系数φ d＝1
b＝65.396mm
mt＝2.725mm h=6.13mm b/h=10.67
计算与说明
（5）计算载荷系数
主要结果
KA＝1 a）使用系数KA 查表10-2，取KA＝1 Kv＝1.12 b）动载系数Kv 由由v=3.29m/s，7级精度查图10-8，取Kv＝1.12 c）齿间载荷分配系数，由表10-3注，对直齿圆柱齿轮， KHα＝KFα＝1 取KH α＝ KFα＝1 KHβ＝1.423 d）由b/h＝10.167，KHβ＝1.423查图10-13得KFβ＝1.35 KFβ＝1.35 故载荷系数：
d1＝69.995mm m＝2.92mm
计算与说明
3.按齿根弯曲疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度设计式 1）确定公式中各计算数值
主要结果
2 KT1 YFaYSa m 2 d z1 [ F ]
σFE1 ＝500MPa σFE2 ＝380MPa KFN1 ＝0.85 σFN2 ＝0.88