7）由图10-19取接触疲劳寿命系数
HN1
1.7。

材料选择。

由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS 齿条 材料为45钢（调质）硬度为240HBS
6）由式10-13计算应力循环次数。

N 1 60n 1 jL h 60 7.96 1 2 0.08 200 4 6.113 10
4
1. 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数 1) 选用直齿圆柱齿轮齿条传
动。

2
）
速度不高，故选用7级精度（GB10095-88。

3）
4） 选小齿轮齿数1=24,大齿轮齿数 2=x 。

2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行计算，即
d it
I
2
ccc (K" u 1 Z E
2.323
|— ----------------------- ---
V u
(1) 确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数t
2） 计算小齿轮传递的转矩。

（预设齿轮模数 m=2mn 直径d=65mm
T 1
95.5
1O 5
R n 1
95.5 105
O.
2424
2.908 105N mm
7.96
3) 由表10-7选齿宽系数d =。

4）
由表10-6查得材料的弹性影响系数 1
E
189.8 MPa 2
5）
由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim1
600M Pa ；齿
条的接触疲劳强度极限 Hlim 2 500
Mpa 。

8）计算接触疲劳许用应
力。

取失效概率为1%安全系数S=1,由式（10-12）得
K
HN 1 Hlim1
S
1.7 600M Pa 1020MPa
计算
1
）
试算小齿轮分度圆直径d ti，代入
2）d1t 2.323{K.T1 u 1
68.89mm
计算圆周速度V。

Z E
60 1000
3）计算齿宽b o
d d1t 0.5
4）计算齿宽与齿高之
比。

模数
m t
d1t 68.89
Z1 24 齿高
2.25m t 2.25
卜 3 2.908 105 1 189.8 2
0.5 1020
68^1^ 0.026m/s
60 1000
68.89 34.445mm
2.87
2.27 6.46
34.445
6.46
5.33
1）
5）计算载荷系数。

根据,7级精度，由图10-8查得动载荷系数K v 1； 直齿轮，K H
K F 1 ；
由表10-2查得使用系数K 1.5;
由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时 K H 1.250。

由—5.33，K H 1.250查图10-13得 心 1.185 ;故载荷系数 h
K K A K V
K H
K H
1.5 1 1 1.250
1.875
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a ）得
7）计算模数m
d 1 77^ 3.24 Z 1 24
3.按齿根弯曲强度设计
由式（10-5 ）得弯曲强度设计公式为
（1）确定公式内各计算数值
度极限 FE2 380Mpa ； 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 K FN1 1 . 1， K FN2 1 .2 ;
d i
d
1t
抚 68.89 V 罟 77.48mm
e r
Y Fa Y sa
由图10-20C 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
FE1
550MPa ；齿条的弯曲强
2）
3）计算弯曲疲劳许用应力。

1）
分度圆直径d 1 77.84mm ,算出齿轮齿数
5）查取齿形系数。

6）查取应力校正系
数。

齿条的数值大。

（2）设计计算
由于齿轮模数m 的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮 直径。

可由弯曲强度算得的模数并就近圆整为标准值 m=4mn 按接触强度算得的
取弯曲疲劳安全系数 S =, 由式（10-12）
K
FN1 FE1
1.1 500 S 1.4
K F N 2 FE2
1.2 380 S 1.4
392.86MPa
F 1
325.71M Pa
F 2
4）计算载荷系数K
K A K V K F
K F
1.5 1 1 1.185
1.78
由表10-5查得Y Fa1
2.65 ,Y Fa2
2.06。

由表10-5查得Y sa1 1.58 Y sa2
1.97。

7）计算齿轮齿条的 Y Fa Y sa
并加以比较。

F
Y Fa1Y sa1
2.65 1.58 392.86
0.011
Y
Fa2Y
Sa2
2.06 1.97 325.71
0.012
p KT 1 Y Fa Y sa
V 肓—
^
2 178 2.
908 105
0.012 3.35mm
2
0.5 24
d i
77.84
z
i —
m
以上计算过程验证了模数m=2,直径d=65的齿轮是符合强度要求的
20
4。