渐开线齿轮设计计算书

彻夜难民

已知条件：增速齿轮
7 v: a' m, g4 ~8 J) a; B齿轮传递功率 P=3300 kW
高速轴转速 n1=11600 r/min
传动比 i=1.6
工作时间：50000小时
一、确定齿轮类型
0 `3 a# l! d$ N* o# j8 X* [7 _标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。
二、选择材料
( F  B1 w5 h) f) o* I: j小齿轮：50SiMn，调质，HB=207～255
2 c, |4 t( P" ~& X& h大齿轮：42SiMn，调质，HB=196～255
根据图2.5-14(a)和图2.5-43(a)，取σHlim1=1350 MPa，σHlim2=1350 MPa，σFlim1=360 MPa，σFlim2=360 MPa。
3 }+ A, M, ~* S9 e1 A8 v6 k齿面粗糙度Rz1=3.2 μm，Rz2=3.2 μm，
齿根表面粗糙度Rz1=10 μm，Rz2=10 μm。
大、小齿轮设计修缘量Ca1=30 μm，Ca2=30 μm。
4 G3 B' ~7 h( e& `! o油浴润滑，ν50=20 mm^2/s，胶合承载能力为FZG7级。
% b7 ^  e0 m" F  e/ ~三、初步确定主要参数
. a' M2 \8 D4 s+ N  |# C8 W1.按接触强度初步确定中心距a（根据表2.5-1）
系数Aa：螺旋角β=8～12°，根据表2.5-2，对于钢对钢的齿轮副Aa=476
8 g0 r4 \( n1 z. Z载荷系数k：取k=2
齿宽系数φa：根据表2.5-4，φa=0.5
小齿轮的名义转矩：T1=9549*P/n1=2717 N·m
( B' Z4 B. g( q许用接触应力：σHlim=min{σHlim1，σHlim2}=1350 MPa
σHP=0.9*σHlim=1215.00 MPa
' ^9 \/ r2 V' O9 y7 R/ D9 X计算：a=Aa*(u+1)*[(K*T1)/(Φa*u*бHP^2)]^(1/3)≥205.83 mm
圆整为a=250 mm。
* s: l( x" [' r2.初步确定模数、齿数、螺旋角
根据表2.1-1，取模数m=3.5 mm
由表2.2-1的公式可导出
( q, e% R$ h( C$ i  d( [初选β=12°
Ζ1=2acosβ/[m*(u+1)]=53.74
* A+ c* F& N% B$ g2 ^# I取Ζ1=54，Ζ2=u*Ζ1=86.40，取Ζ2=87。
Ζ2经圆整后，齿数比发生了变化，实际齿数比为u=Ζ2/Ζ1=1.611。
精算β=arccos[m*(Ζ2+Ζ1)/2a]=9°14′55″
四、其他几何参数的计算（根据表2.2-1）
- T; i/ T& _% @1 L. A1.分度圆压力角
αn=20°00′00″
2.齿顶高系数
" L  s6 i: h* i6 \7 }) nhanˇ=1
3.顶隙系数
$ u7 a, U6 v7 C  M8 E( Gcnˇ=0.25
4.齿宽
b1=140 mm，b2=140 mm
* i& |$ L2 y$ P5 p- v7 ~) B6 ]5.齿数比
0 S- h1 O9 K; S7 T# eu=Ζ2/Ζ1=1.611
4 ?9 p& L0 J- M! x' y/ m5 e0 g0 b6.分度圆直径
" x: g0 F7 ]" l& M6 j! G; L: P( Pd1=mn*Ζ1/cosβ=191.489 mm
d2=mn*Ζ2/cosβ=308.511 mm
7.基圆直径
" C4 _* r3 M1 W1 ]5 Mαt=arctan(tanαn/cosβ)=20°14′32″
db1=d1*cosαt=179.662 mm
; @7 e) R( u. B; \- N) Y4 y' }db2=d2*cosαt=289.457 mm
8.齿顶高
  X' ?2 ^. a; Mha1=ha2=hanˇ*mn=3.500 mm
# s! Z& u. \/ ]+ H) e1 \9.齿根高
hf1=hf2=(hanˇ+cnˇ)*mn=4.375 mm
10.全齿高
h1=h2=ha1+hf1=ha2+hf2=7.875 mm
! n# H7 [3 V: H2 @* q* n) X1 D6 d11.齿顶圆直径
da1=d1+2*ha1=198.489 mm
- n. d$ U. ?, j9 t* A  j# nda2=d2+2*ha2=315.511 mm
12.齿根圆直径
) B8 g7 r& \. ^9 x# n5 |& C5 Pdf1=d1-2*hf1=182.739 mm
" d8 c/ H7 e5 m4 E+ n* Qdf2=d2-2*hf2=299.761 mm
: h3 M4 W% v. {: A13.齿顶压力角
1 o/ E) o9 |6 F9 s) ~, mαat1=arccos(db1/da1)=25°9′24″
αat2=arccos(db2/da2)=23°26′52″
" C! U/ z: }% b8 i0 L+ ]. K& P- |0 H14.端面重合度
α′t=αt
εα=[Ζ1(tanαat1-tanα′t)+Ζ2(tanαat2-tanα′t)]/2π=1.767
( j/ Q7 r/ C. G: X0 b* O' l0 ]15.轴向重合度
εβ=b*sinβ/(π*mn)=2.046（b=min{b1，b2}）
2 J( f  `$ }7 Q! o$ [& O7 t16.总重合度
εγ=εα+εβ=3.813
, E( ~; p8 M/ C5 g  N, j( c17.当量齿数
Ζv1=Ζ1/(cosβb^2*cosβ)=55.988
8 f7 c& o: y0 ?+ u; rΖv2=Ζ2/(cosβb^2*cosβ)=90.203
# Z( t# {, G  ]/ x* o文章关键词：