直齿、锥齿轮计算

直齿圆柱齿轮传动设计计算工作环境：工作可靠，传动平稳，工作寿命为20年（按每年365天计算），每日4小时，nr=60r/s。1、选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数（1）选用直齿圆柱齿轮（2）工作速度较低，故选精度等级为8级（3）材料选择，均选用45号钢，主动齿轮与从动齿轮调制HB1=240，换挡齿轮为正火HB2=200。HB1-HB2=40，合适。（4）齿数选择Z1=Z2=30传动比i=1（5）齿宽系数Ψd=1.0（轴承相对齿轮做非对称布置）2、按齿面接触疲劳强度进行设计公式：32HHEd11σZZu1uψ2KTd（1）确定载荷系数K经查表，取使用系数KA=1.00估计圆周速度V=4m/s，∴rZ1/100=1.2m/s，查表得动载系数Kv=1.121.67cos03013013.21.88cosβZ1Z13.21.88εo21α0tgβπZψmπbsinβε1dnβ，∴67.1εεεβαγ齿间载荷分配系数Kα=1.02，齿向载荷分配系数Kβ=1.14∴K＝1×1.12×1.02×1.14=1.30（2）齿轮传递转矩T1=3500N·mm（3）区域系数ZH=2.5（4）弹性影响系数ZE=189.8MPa（5）接触疲劳极限应力σHlim1＝590Mpa，σHlim2＝470MPa（6）应力循环次数N1=N2=60nrLh=60×60×20×365×4＝1.05×108（7）寿命系数KHN1＝KHN2＝1（不允许有点蚀）（8）计算接触疲劳需用应力，去失效概率为1%，安全系数S=1[σ]H1＝σHlim1KHN1＝590MPa[σ]H2＝σHlim2KHN2＝470MPa∴取[σ]H＝470MPa（9）计算齿轮分度圆直径d1）（＝mm41.264702.5189.81111.03.135002d321（10）计算圆周速度v=πn1d1/（60×1000）=3.14×26.47×60/（60×1000）=0.0832m/s≠4m/s所以需要修正20.130.112.1035.1KKKK'v'v＝(mm)78.521.301.2047.26KKdd33'1'1（11）计算模数m=11zd=3078.25=0.86取m=1（12）计算中心距a=m（Z1+Z2）/2=30mm（13）计算分度圆直径d1=mz1=30mmd2=mz2=30mm（14）计算齿轮宽度b=Ψdd1=30mm3、校核齿根弯曲疲劳强度F2Sa1Fa1Sa2Fa2F1εSa2Fa2n11F2F1εSa1Fa1n11F1]σ[YYYYσYYYmbd2KTσ]σ[YYYmbd2KTσ（1）重合度系数εY=0.25+a75.0=0.7（2）齿形系数Fa1Y=Fa2Y=2.5（3）应力修正系数Sa1Y=Sa2Y=1.63（4）弯曲疲劳极限应力及寿命系数σFlim1＝450MPaσFlim2＝390MPaKFN1＝KFN2＝1（5）计算弯曲疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=1[σ]H1＝σHlim1KHN1＝450MPa[σ]H2＝σHlim2KHN2＝390MPa（6）计算MPa390]σ[MPa84.28σσMPa450]σ[MPa84.2863.17.05.21303035001.32σF2F1F2F1F1＝＝＝∴满足强度需要锥齿轮的设计计算一.锥齿轮尺寸计算1.选择材料和精度等级1）小锥齿轮选用45调制处理，HB1=240HBS；大锥齿轮选用45正火处理，HB2=200HBS；HB1-HB2=40HBS合适2）.精度等级选为8级。2.按齿面接触强度进行设计d1≥1).确定载荷系数K1经查表，确定K1=1.30；2).齿轮传递扭矩TT=3500Nmm;3).齿宽系数经查表，确定=0.3;H4).区域系数ZH经查表，确定ZH=2.5；5).许用应力经查表，确定=590MPa;综上计算得，d1mm3.确定齿数取Z1=22，Z2=Z1i=222.5=55；4.选大端模数m=d1/Z1=27.90/22=1.27取m=1.25;5.计算分度圆锥角锥距6.计算大端分度圆直径7.确定齿宽b1=b2=11mm二.齿根弯曲疲劳强度校核1.经查表，得YFa=2.68，YSa=1.58[]=390MPa;2.计算得