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1、1. 选择齿轮材料及精度等级见表 7-4，小齿轮选用 45 钢调质，硬度为220HBW；大齿轮选用45钢正火，硬度为 170HBW。初步估计齿轮线速度v10m/s，见表 7-7，选择 8 级精度2. 确定齿轮许用应力通过查机械设计手册，查得limH和limF1limH=570MPa, 2limH=530MP 1limF=200MPa, 2limF=190MPa 见表 7-10，查得 SH和 SFSH=1，SF=1.3 根据设计要求，齿轮工作年限为20 年，每年 52 周，每周工作日为5天，单班制，每天工作8 小时，所以应力循环数：Lh=205258h=416000h N1=60n1jLh=60
2、5001416000=1.2481010N2= N1/i=1.248 1010/3=4.16 109通过查机械设计手册，查得ZN和 YNZ1N=1，Z2N=1.07 Y1N= Y2N=1 由式（ 7-23） 、式（7-26） ，求得许用应力1H=HHN SZ1lim1= 15701MPa=570MPa （7-23） 2H=HHN SZ2lim2= 153007.1MPa=567MPa （7-23） 1F=FFN SY1lim1=3 .12001MPa=154MPa （7-26） 2F=FFN SY2lim2= 3 .11901MPa=146MPa （7-26）3. 按齿面接触疲劳强度设计1)
3、小齿轮所传递的转矩T1=9.551061nP=9.55106 5000.4Nmm=76400Nmm2) 载荷因数 K 见表 7-8，选取 K=1.1 3）齿数 z1和齿宽因数 d选择小齿轮的齿数z1=25，则大齿轮的齿数z2=253=75，因是一级锥齿减速器，故为不对称布置，见表7-12，选取 d=1 4）齿数比 = z2/ z1=75/25=3 5）材料弹性系数因为两齿轮材料均为钢，见表7-9，查得 ZE=189.8MPa6）计算小齿轮直径d1及模数 m 因为是软齿面，由齿面接触强度公式（7-22）计算d13d12HE1)(KTZ53.3）（=3231)13(764001.1)5678 .1
4、8953.3(mm=53.9mm m=11 zd= 259.53=2.16mm 见表 7-1，取标准模数 m=2.5mm 4. 计算大、小齿轮的几何尺寸d1=mz1=2.525mm=62.5mm d1a=m(z12ha)=2.5 (2521)mm=67.5mm d1f=m(z12ha2c )=2.5 (252120.25)mm=56,25mm d2=mz2=2.575mm=187.5mm d2a= m(z22ha)=2.5 (7521)mm=192.5mm d2f=m(z22ha2c )=2.5 (752120.25)mm=181.5mm h1=h2=m(2hac )=2.5 （210.25）
5、mm=5.625mm a= 2)(m21zz= 2)7525(5.2mm=125mm b=dd1=162.5mm=62.5mm 取 b1=70mm,b2=65mm 5. 校核齿根弯曲疲劳强度见表 7-11，查得YF1=2.65,Y1F=2.215 Y1S=1.59,Y2S=1.785 1F=11 121zbmKT2SFYY=MPa59.165.2 255 .25.62746001.122=72.5MPa 2F=1122 1 SFSF FYYYY=MPa59.165.2785.1215.25 .72=68.03MPa 6. 验算齿轮圆周速度V= 100060nd11= 1000605005.62
6、14.3m/s=1.64m/s V=1.64m/s10m/s, 故合适。表 7-10 安全因数HS、FS安 全 因数软 齿 面 （ 350HBW）硬 齿面 （350HBW）重要的传动、渗碳淬火或铸造齿轮HSFS1.0-1.1 1.3-1.4 1.1-1.2 1.4-1.6 1.3 1.6-2.2 表 7-1 渐开线圆柱齿轮标准模数（摘自GB/T1357-19870）第 一系列0.1, 0.12, 0.15, 0.2, 0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5， 2， 2.5， 3， 4， 5， 6， 8， 10， 12， 16， 20， 25，32， 40， 50
7、 表 7-8 载荷因数原动机工作情况工作机械的载荷特性平稳、轻微冲击中等冲击严重冲击工作平稳（如电动机、 汽轮机）1-1.2 1.2-1.6 1.6-1.8 轻度冲击（如多缸内燃机）1.2-1.6 1.6-1.8 1.9-2.1 中等冲击（如单缸内燃机）1.6-1.8 1.8-2.0 2.2-2.4 表 7-11 正常齿轮准外齿轮的齿形修正因数YF与应力修正因数YSz 12 14 16 17 18 19 20 22 25 28 30 YF3.47 3.22 3.03 2.97 2.91 2.85 2.81 2.75 2.65 2.58 2.54 YS1.44 1.47 1.51 1.53 1.54 1.55 1.56 1.58 1.59 1.61 1.63 表 7-4 常用齿轮材料的性能及应用范围材料牌号热处理硬度应用范围优 质 碳素钢45钢正火调质表面淬火169-217HBW 217-255HBW 48-55HRC 低速轻载低速中载高速中载或低速重载，冲击很小50钢正火180-220HBW 低速轻载
