《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第六章 齿轮传动 6.23齿轮设计例题

机械设计基础CFoundationof Machine Design武汉理工大学齿轮设计例题主讲：罗齐汉武汉理工大学物流工程学院机械设计与制造系

齿轮设计例题 主讲：罗齐汉 武汉理工大学 物流工程学院 机械设计与制造系 机械设计基础 Foundation of Machine Design

7例：已知单级闭式斜齿圆柱齿轮传动。P=10Kw，nj=1210r/min，i=4.3，电动机驱动，中等冲击载荷，双向传动，单班制工作，要求工作寿命为5年，试设计此单级斜齿轮传动。解：1.确定许用应力取小齿轮用40Cr调质大齿轮用45号钢调质表6-5：40Cr调质，HBW,=241~286，取27045号钢调质，HBWz=217~255，取230图6-31c:Hliml=720MPaC Hlim2 = 580MPa图6-33cC Fliml = 300MPaO Flim2 = 220MPa

例：已知单级闭式斜齿圆柱齿轮传动。P1=10Kw， n1=1210r/min，i=4.3 ，电动机驱动，中等冲 击载荷，双向传动，单班制工作，要求工作寿 命为5年，试设计此单级斜齿轮传动。 表6-5： 40Cr调质，HBW1=241~286，取270 45号钢调质，HBW2=217~255，取230 解： 1.确定许用应力 图6-31c： 图6-33c  Flim1 = 300MPa  Flim2 = 220MPa  H lim1 = 720MPa 取小齿轮用 40Cr调质 大齿轮用45号钢调质  H lim2 = 580MPa

循环次数：Nz=60nrt，=60×1210×1×5×300×8=8.712×NL2 = NLi/i= 2.03×108图6-32(曲线1)ZNTi =1.15ZNT2 =1.24YST = 2YNT1 = YNT2 = 1图6-34SFmin =1.25安全系数（一般可靠度）：SHmin=1.1720Hliml[oμ] = 21.15 = 752.7MPaVTSHmin1.1580Hlim2 ZNT2[oμ :<1.24=653.8MPa1.1SHmin300x2CFlimIYsTLY[o ].NT1X0.7x1×0.7=336MPaSFmin1.25220x2O Flim2YsT2 YN[o, VT2 ×0.7:x1x0.7= 246.4MPaSFmin1.25

图6-34 ZNT1 =1.15 YST = 2 SFmin =1.25 图6-32 (曲线1) YNT1 = YNT 2 =1 SH min =1.1   Y MPa S Y NT F F S T F 1 0.7 336 1.25 300 2 1 0.7 min lim1 1 1   =  =  =     Z MPa S NT H H H 1.15 752.7 1.1 720 1 min lim1 1 = =  =     Z MPa S NT H H H 1.24 653.8 1.1 580 2 min lim2 2 = =  =   循环次数： 8 NL1 = 60nrth = 601210153008 = 8.71210 8 NL2 = NL1 /i = 2.0310 ZNT 2 =1.24 安全系数（一般可靠度）：   Y MPa S Y NT F F S T F 1 0.7 246.4 1.25 220 2 2 0.7 min lim2 2 2   =  =  =  

C软齿面,2.3按接触强度计算1）计算名义转矩T10T =9550P= 9550x78.93N.m=78930N.mm1210n2）取载荷系数K表6-6，电动机驱动，中等冲击，K=1.2~1.6，取1.43）初选参数Z = 21, Z2 =iZ, = 4.3×21 = 90.3 = 90实际传动比：i。=90/21=4.29传动比误差：i-io—4.3-4.29 0.2% <2.5%4.3i可用

N m N m m n P T = =  = 78.93  = 78930  1210 10 9550 9550 1 1 1 2）取载荷系数K 表6-6，电动机驱动，中等冲击，K=1.2~1.6，取1.4 3）初选参数 Z1 = 21，Z2 = iZ1 = 4.321= 90.3 = 90 实际传动比： i 0 = 90/ 21= 4.29 传动比误差： 0.2% 2.5% 4.3 0 4.3 4.29 =  − = − i i i 可用 2．软齿面，按接触强度计算 1）计算名义转矩T1

C齿宽系数（对称布置，软齿面）：Va =0.8~1.4 ， 取1.1。β=100u= z2 / z, =90/21= 4.29按齿面接触疲劳强度计算公式：3.17ZKTu+ld, ≥[oH hydu3.17×189.81.4 x 789304.29+11.14.29653.8= 47.16mm

齿宽系数（对称布置，软齿面）：  d = 0.8 ~ 1.4 ， 取1.1。 0  = 10 u = z2 /z1 = 90/ 21= 4.29 按齿面接触疲劳强度计算公式：   m m u Z KT u d H d E 47.16 4.29 4.29 1 1.1 1.4 78930 653.8 3.17 189.8 3.17 1 3 2 3 1 2 2 1 =        +        =       +           