齿轮齿条传动设计计算

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1、齿轮齿条传动设计计算 Final revision by standardization team on December 10, 2020.1. 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数1）2）3）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。速度不高，故选用 7 级精度（GB10095-88）。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。4）选小齿轮齿数1=24，大齿轮齿数2=。2. 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即(1)1）2）确定公式内的各计算数值试选载荷系数t=。计算小齿轮传递的转矩。（预设齿轮模数 m=2mm

2、,直径 d=65mm）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E189.8MPa。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 600MPa;齿条的接触疲劳强度极限Hlim 2 500MPa。6）由式 10-13 计算应力循环次数。7)由图 10-19 取接触疲劳寿命系数HN11.7。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(2)计算121）2）试算小齿轮分度圆直径dt1,代入H1。计算圆周速度 v。3)计算齿宽 b。4)计算齿宽与齿高之比。模数齿高5）计算载荷系数。根据,7 级精度

3、，由图 10-8 查得动载荷系数KV1;直齿轮，KH KF1;由表 10-2 查得使用系数K1.5;由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮为悬臂布置时KH 1.250。由b 5.33，KH1.250查图 10-13 得KF1.185；故载荷系数h按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得6）7)计算模数 m。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1）由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1 550MPa;齿条的弯曲强度极限FE2 380MPa；2）3）由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数KFN11.1

4、，KFN 21.2;计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 S=，由式（10-12）得4)计算载荷系数 K。5)查取齿形系数。由表 10-5 查得YFa1 2.65 ,YFa2 2.06。6）查取应力校正系数。由表 10-5 查得YSa11.58,YSa21.97。7）计算齿轮齿条的YFaYSaF并加以比较。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=4mm,按接触强度算得的分度圆直径d1 77.84mm,算出齿轮齿数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