齿轮设计校核

1问题：对直齿圆柱齿轮减速器，小齿轮为50齿，大齿轮75齿，模数为4，材料都为40Cr。小齿轮速度为2300转每分钟，传递的功率为235KW,不用考虑效率。工作年限为10年，每天2小时，轻微震动齿轮几何尺寸计算1计算分度圆直径11504200dzmmm22754300dzmmm2计算中心距12()/2(200300)/2250addmm1按齿面接触疲劳强度设计校核1.1各参数值的确定⑴小齿轮传递的扭矩65119.55*10/9.75810TPnNmm⑶由参考文献[2]表6.6，可取齿宽系数0.1d。⑷由参考文献[2]表6.5知弹性系数MPaZE8.189。⑸由参考文献[2]图6.15知节点区域系数5.2HZ⑹齿数比1.5u。⑺计算端面重合度11*1=arccos[cos/(2)]25.365zzh2*22=arccos[cos/(2)]24.006zzh1122[(tantan')(tantan')]/2zzπ=1.879(4)/30.841Z1.2计算载荷系数（1）由参考文献[2]表6.3查得使用系数1.2AK。因11151.958230018.29/601000601000tdnvms（2）由参考文献[2]图6.7查得动载荷系数1.25vK。（3）由参考文献[2]图6.12查得齿向载荷分布系数1.421K。（4）由参考文献[2]表6.4查得齿间载荷分配系数1.0K。故载荷系数1.21.251.4211.02.1315AvKKKKK。21.3计算接触疲劳许用应力由参考文献[2]图6.29e和图6.29a取接触疲劳极限应力lim1600HMPa、lim2600HMPa。小齿轮1与大齿轮2的应力循环次数分别为911106060230012365101.007410hNnaL981211.0074106.716101.5NNi由参考文献[2]图6.30查得寿命系数120.90,0.90NNZZ.0。由参考文献[2]表6.7，取安全系数0.1HS，得1lim110.96005401.0NHHHZMPaS2lim220.96005401.0NHHHZMPaS故取2540HHMPa按齿面接触疲劳强度校核由前面计算知2.1315HK，51975810.TNmm，1.0d，1200dmm，1.5u，2.5HZ，1/2189.8EZMPa，0.841Z将它们代入参考文献[2]式（10-10）中计算得3112/1/HHdHEKTduuZZZ53(2*2.1315*9.758*10/1*200)*(1.51)/1.5*2.5*189.8*0.841299.72HMPa[]HH故齿面接触疲劳强度满足要求。2按齿根弯曲疲劳强度设计校核2.1计算重合度系数由参考文献[2]式10-5计算弯曲应力疲劳强度重合度系数=0.25+0.75/=0.6882.2确定公式中的参数值由参考文献[2]图10-17查得齿形系数=2.35=2.233由参考文献[2]图10-18查得应力修正系数=1.71=1.762.3计算弯曲疲劳许用应力由参考文献[2]图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE5001；大齿轮的弯曲疲劳强度极限2500FEMPa；由参考文献[2]图10-18取弯曲疲劳寿命系数120.89,0.91FNFNKK取弯曲疲劳安全系数,4.1S由参考文献[2]式（10-12）得1lim110.89500317.8751.4FNFFKMPaS2lim220.89500325.01.4FNFFKMPaS11230024.07/60*100060*1000dnvmsππ200齿宽b11*200200dbdmmmm宽高比b/h.**(2)(2*10.25)*49ahhcmb/h=200/9=22.222.4计算实际载荷系数FK根据v=24.07m/s,7级精度，由图10-8查的动载系数Kv=1.28由531112/2*9.758*10/2009.758*10tFTdN,31/1.2*9.758*10/20058.548/AtKFbNmm100N/mm查表10-3得齿间载荷分配系数FK=1.2由表10-4和由参考文献[2]图10-13查得HK=1.454，FK=1.452.5计算载荷系数K1.21.281.21.452.6726AVFaFKKKKK42.6计算齿根弯曲应力由由参考文献[2]式10-6计算得齿根弯曲应力53211113212(2*2.6726*9.758*10*2.35*1.71*0.688)/(1*4*50)90.13FFasaFdKTYFYmzMpa1[]F53212213212(2*2.6726*9.758*10*2.23*1.76*0.688)/(1*4*50)88FFasaFdKTYFYmzMpa2[]F齿根弯曲疲劳强度满足要求参考文献[1]王知行，邓宗全.机械原理.2版.北京：高等教育出版社，2006.5.[2]宋宝玉，王黎钦.机械设计.北京：高等教育出版社，2010.5.