渐开线齿轮设计计算书

彻夜难民

已知条件：增速齿轮
. Q2 c; o4 [  S/ B& m/ [; W( j齿轮传递功率 P=3300 kW
高速轴转速 n1=11600 r/min
8 T+ o9 x! o) l; l4 C* k7 A( L  e传动比 i=1.6
* p  l. t3 w: p8 _) I2 l工作时间：50000小时
一、确定齿轮类型
标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。
& N* s. A# G+ g. w# L$ `, X) |二、选择材料
小齿轮：50SiMn，调质，HB=207～255
/ `' O, Z4 f1 c  w$ a8 k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。
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。
油浴润滑，ν50=20 mm^2/s，胶合承载能力为FZG7级。
三、初步确定主要参数
5 g7 P; ~+ Z* O! x1.按接触强度初步确定中心距a（根据表2.5-1）
; Q7 o# E% u8 K& ^( P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
载荷系数k：取k=2
" p& n/ |) a% u: i' X) E8 I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
许用接触应力：σHlim=min{σHlim1，σHlim2}=1350 MPa
σHP=0.9*σHlim=1215.00 MPa
计算：a=Aa*(u+1)*[(K*T1)/(Φa*u*бHP^2)]^(1/3)≥205.83 mm
圆整为a=250 mm。
' {# V$ k8 d2 `( a- r8 f3 ^$ J2.初步确定模数、齿数、螺旋角
& s6 y; \4 i4 ~' s/ E7 E5 @根据表2.1-1，取模数m=3.5 mm
# O% I" b: M5 \4 S由表2.2-1的公式可导出
: i4 B0 x7 U2 \; O, }初选β=12°
1 ~% L4 e( \' ^+ A2 a/ q6 pΖ1=2acosβ/[m*(u+1)]=53.74
取Ζ1=54，Ζ2=u*Ζ1=86.40，取Ζ2=87。
% ^. \# L4 n" k3 k7 u& v- F9 aΖ2经圆整后，齿数比发生了变化，实际齿数比为u=Ζ2/Ζ1=1.611。
& T# Z, _! \( }' L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）
1.分度圆压力角
6 }) N* I# H) [; R2 B0 g1 a  Gαn=20°00′00″
% Y1 \6 Y& y# `# a0 M9 Q2.齿顶高系数
; J% y- j6 \  {& Phanˇ=1
. p& d, M8 T" H3 @3.顶隙系数
cnˇ=0.25
4.齿宽
! g+ f: ^8 T; ~3 o" Rb1=140 mm，b2=140 mm
5.齿数比
u=Ζ2/Ζ1=1.611
( b4 y# R! v3 |0 O. P6.分度圆直径
. J5 X. m1 j! y+ {" \1 ]( \  {1 Xd1=mn*Ζ1/cosβ=191.489 mm
d2=mn*Ζ2/cosβ=308.511 mm
0 A6 W: [; y8 y6 h4 b) H. q7.基圆直径
( `: L. X. [6 {4 Oαt=arctan(tanαn/cosβ)=20°14′32″
0 D9 v  |# b# b8 z5 ~+ X; tdb1=d1*cosαt=179.662 mm
+ R6 Q1 w. ^2 {db2=d2*cosαt=289.457 mm
8.齿顶高
ha1=ha2=hanˇ*mn=3.500 mm
9.齿根高
( v: L9 g) o2 T; \# [# E0 l5 d, Mhf1=hf2=(hanˇ+cnˇ)*mn=4.375 mm
10.全齿高
h1=h2=ha1+hf1=ha2+hf2=7.875 mm
! v6 S) Y$ V5 E11.齿顶圆直径
da1=d1+2*ha1=198.489 mm
* @8 r* [2 k! m  Eda2=d2+2*ha2=315.511 mm
12.齿根圆直径
- M# x% w+ P5 B% M% H2 C% Edf1=d1-2*hf1=182.739 mm
  \2 H" b) A1 r/ m' Kdf2=d2-2*hf2=299.761 mm
13.齿顶压力角
αat1=arccos(db1/da1)=25°9′24″
αat2=arccos(db2/da2)=23°26′52″
4 o& y. F  ?: r4 D14.端面重合度
α′t=αt
. z& n5 K; [0 b7 U+ Jεα=[Ζ1(tanαat1-tanα′t)+Ζ2(tanαat2-tanα′t)]/2π=1.767
15.轴向重合度
εβ=b*sinβ/(π*mn)=2.046（b=min{b1，b2}）
* @7 T, r* Q( [4 h; b& G  T16.总重合度
. |6 A; e! X2 y- [. `εγ=εα+εβ=3.813
, {% Q) d  x& L+ k8 X" m1 M17.当量齿数
Ζv1=Ζ1/(cosβb^2*cosβ)=55.988
- P2 R4 n: I1 y4 g6 Y! d( fΖv2=Ζ2/(cosβb^2*cosβ)=90.203
& G. d" e& t2 n9 X/ C/ ]+ ]; C文章关键词：