齿轮设计公式.docx

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齿轮设计公式

仅供参考！

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记得各公式结果要改成自己的！

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高速级齿轮设计

计算项目及内容

主要结果

要求使用寿命10年（），两班制（）。

以下计算设计查图查表均参考3书例题10-1

1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

⑴按图1-1所以传动方案，选用直尺圆柱齿轮传动，压力角。

⑵参考表10-6，选用7级精度。

⑶由表10-1，选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度280HBS；大齿轮材料45（调质），硬度240HBS.

计算项目及内容

主要结果

⑷取

2.按齿面接触疲劳强度设计

⑴试算小齿轮分度圆直径

1）确定各参数

试选。

小齿轮传递的转矩：

取齿宽系数。

查得区域系数。

查得材料的弹性影响系数。

计算接触疲劳强度用重合度系数。

计算接触疲劳许用应力[]。

查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为。

计算应力循环次数：

查得接触疲劳寿命系数。

失效概率为1%，安全系数，

取两者中的较小者作为齿轮副的接触疲劳许用应力，即

2）试算小齿轮分度圆直径

计算项目及内容

主要结果

（2）调整小齿轮分度圆直径

圆周速度v

齿宽b

计算实际载荷系数。

查得

查得

齿轮的圆周力

查得齿间载荷分配系数。

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数。

由此得到实际载荷系数

按实际载荷系数算得的分度圆直径

及相应的齿轮模数

3.按齿根弯曲疲劳强度设计

（1）试算模数

1）确定各参数

试选

计算弯曲疲劳强度用重合度系数

计算项目及内容

主要结果

计算

查得齿形系数

查得应力修正系数

查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为，

查得弯曲疲劳寿命系数，

取弯曲疲劳安全系数，

因为大齿轮的大于小齿轮，所以取

2）试算模数

（2）调整齿轮模数

1）数据准备

圆周速度v

齿宽b

宽高比

计算项目及内容

主要结果

2）计算实际载荷系数

查得

由此查得

由表10-4用插值法查得,结合查得

则载荷系数为

所以

由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，所以。

取，则

为使大小齿轮齿数互为质数，经调整得

1.几何尺寸计算

分度圆直径

中心距

齿轮宽度

小齿轮齿宽加宽，即

取，大齿轮

计算项目及内容

主要结果

2.调整中心距后的强度校核

采用变位法调整中心距为90mm

（1）计算变位系数和

计算啮合角，齿数和，变位系数和，中心距变动系数和齿顶高降低系数

查得分配变位系数，

（2）齿面接触疲劳强度校核

为节省篇幅，仅给出计算结果：

，，，，,,,所以

满足要求

（3）齿根弯曲疲劳强度校核

,,,,,,,,,所以

满足要求。

主要设计结论

齿数，，模数，压力角，变为系数，，中心距，齿宽，。

小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45（调质）。

齿轮按7级精度设计。

，

低速级齿轮设计

计算项目及内容

主要结果

已知：

输入轴功率，，齿数比

1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

⑴压力角。

⑵参考表10-6，选用7级精度。

⑶由表10-1，选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度280HBS；大齿轮材料45（调质），硬度240HBS.

⑷取

2.按齿面接触疲劳强度设计

⑴试算小齿轮分度圆直径

3）确定各参数

试选。

小齿轮传递的转矩：

取齿宽系数。

查得区域系数。

查得材料的弹性影响系数。

计算接触疲劳强度用重合度系数。

计算接触疲劳许用应力[]。

查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为。

计算应力循环次数：

计算项目及内容

主要结果

查得接触疲劳寿命系数。

失效概率为1%，安全系数，

取两者中的较小者作为齿轮副的接触疲劳许用应力，即

2）试算小齿轮分度圆直径

（2）调整小齿轮分度圆直径

圆周速度v

齿宽b

计算实际载荷系数。

查得

查得

齿轮的圆周力

查得齿间载荷分配系数。

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数。

由此得到实际载荷系数

按实际载荷系数算得的分度圆直径

计算项目及内容

主要结果

及相应的齿轮模数

3.按齿根弯曲疲劳强度设计

（1）试算模数

1）确定各参数

试选

计算弯曲疲劳强度用重合度系数

计算

查得齿形系数

查得应力修正系数

查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为，

查得弯曲疲劳寿命系数，

取弯曲疲劳安全系数，

因为大齿轮的大于小齿轮，所以取

4）试算模数

（2）调整齿轮模数

1）数据准备

计算项目及内容

主要结果

圆周速度v

齿宽b

宽高比

2）计算实际载荷系数

查得

由此查得

由表10-4用插值法查得,结合查得

则载荷系数为

所以

由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，所以。

取，则

为使大小齿轮齿数互为质数，经调整得

4.几何尺寸计算

分度圆直径

计算项目及内容

主要结果

中心距

齿轮宽度

小齿轮齿宽加宽，即

取，大齿轮

5.齿轮强度校核

（1）齿面接触疲劳强度校核

为节省篇幅，仅给出计算结果：

，，，，,,,所以

满足要求

（2）齿根弯曲疲劳强度校核

,,,,,,,,,所以

满足要求。

主要设计结论

齿数，，模数，压力角，中心距，齿宽，。

小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45（调质）。

齿轮按7级精度设计。