已知输入功率为PII=3.773kw、小齿轮转速为nⅡ=320r/min、齿 数比为4.19。工作寿命5年（设每年工作300天），三班制，带式输送，工作平稳，转向不变。 (1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（GB10095-88） （2）材料选择 由《机械设计（第八版）》表10-1小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。 （3)选小齿轮齿数z1?22,则大齿轮齿数Z2?4.19Z1?92 初选螺旋角??14?。 (2)按齿面接触疲劳强度计算按下式设计计算 3 kt1=1.6 d1t?2KtT1 ?d???u?1ZHZE2?()u[?H] 12 1、确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数kt1=1.6 2）查教材图表（P217图10-30）选取区域系数ZH=2.44 3）查教材P201表10-6选取弹性影响系数ZE=189.8 MPa 9 4）查教材图表（图10-26）得 ?a1=0.765 ?a2=0.88 ?a??a1??a2=1.645 5）计算应力值环数 N3=60n3jLh =60×320×1×（24×300×5）=9.216× 10h N4==2.201×108h 6）查教材图10-19得：K??3=1.03 K??4=1.08 87）查取齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim3?600Mpa ?Hlim4?550Mpa 8）由教材表10-7查得齿宽系数?d=1
9）小齿轮传递的转矩T2?112.6Nm 10）齿轮的接触疲劳强度极限：取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式（10-12）得: 10 K?[?H]3=HN3Hlim3=1.03×600=618 MPa S[?H]4=KHN4?Hlim4=1.08×550= 594MPa S 许用接触应力为 [?H]?594MPa进行计算 2、设计计算 1）按式计算小齿轮分度圆直径d1t 3d1t?32KtT2?d??u?1ZHZE2??() u[?H] =2?1.6?11260042.44?189.82??()?56.20mm 1?1.64535942）计算圆周速度V??d1tn2?0.94m/s 60?1000 dit?56.2mm v?0.94m/s 3）计算齿宽b及模数mnt b=?dd1t=56.2mm mnt=d1tcos??56.2?cos14??2.48mm Z1224） 计算齿宽与高之比b h b?56.2mmm?2.48 齿高h= 2.25mnt=5.58mm b =56.2?10.07 h5.58 5） 计算纵向重合度 ???0.318?dz1tan??0.318?1?22?tan14?1.744
6） 计算载荷系数K 系数KA=1，根据V=0.94m/s，7级精度查图表（图10-8）得 动载系数Kv=1.18 查教材图表（表10-3）得齿间载荷分布系数KH??KF?=1.2 由教材图表(表10-4）查得KH?1=1.420 查教材图表（图10-13）得KF?1=1.32 所以载荷系数 K?KAKVKH?KH?=2.045 7） 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d1 d?dt3K=56.2?Kt3???1.744 2.045?60.9?61mm 1.68） 计算模数mn1 mn= （3）按齿根弯曲疲劳强度设计 3d1cos?61?cos14???2.69?3mm Z122k=2.045 11 d1?61mm mn?3mm 2KT1Y?cos2?YF?YS?()设计 2[?F]?dZ1?a k?1.922 由弯曲强度的设计公式mn≥ 1、确定公式内各计算数值 1）计算载荷系数 K?KAKVKF?KF?=1.922 2）根据纵向重合度??=1.744 查教材图表（图10-28）查得螺旋影响系数Y?=0.88 3）计算当量齿数 3Zv1?Z1cos =24.08 β ZV2?Z2/COS3??199.6 4）查取齿形系数 查教材图表（表10-5）YF?1=2.6476 ， YF?2=2.18734 5）查取应力校正系数 查教材图表（表10-5）YS?1=1.5808 ，YS?2=1.78633 6）查教材图表（图10-20c）查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 ?FE1=610MPa ，大齿轮弯曲疲劳强度极限?FE2=450MPa 。 7）查教材图表（图10-18）取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.94 KFN2=0.92 8）计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式??F??KFN?FE得 S 12 K?0.94?610?409.5 [?F]1=FN1FF1?S1.4K?0.92?450?295.7 [?F]2=FN2FF2?S1.49）计算大、小齿轮的YF?YS???F?，并加以比较 2.6476?1.5808 ??0.01022 [?F]1409.5 YF?1YS?1YF?2YS?2[?F]2?2.18734?1.78633?0.013196 大齿轮的数值大.选 295.7 用. 2、设计计算 1）计算模数 32?2.067?112600?0.88?cos214?0.013196 mm?1.86mm mn? 1?222?1.645 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由 齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮模数的大小主要取决 于弯曲强度所承载的能力。而齿面接触疲劳强度所决定的承载能 力，仅取决于齿轮直径。按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取
