渐开线齿轮设计计算书

彻夜难民

已知条件：增速齿轮
) K4 E  A+ \0 }" j5 B齿轮传递功率 P=3300 kW
+ N) x+ G- A. [( x& X高速轴转速 n1=11600 r/min
传动比 i=1.6
工作时间：50000小时
2 X0 T: h$ A& M& U  `, {9 T4 c! X7 N一、确定齿轮类型
标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。
二、选择材料
% ?7 F# V( U% }* ?& p8 b小齿轮：50SiMn，调质，HB=207～255
大齿轮：42SiMn，调质，HB=196～255
) T8 _2 E( E" V" G. b* J( e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。
5 K6 O# [$ s0 S1 t% ~/ T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
1.按接触强度初步确定中心距a（根据表2.5-1）
8 ]3 l# J+ V' \4 y4 A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
9 ^. \' w7 K8 x: J0 A齿宽系数φa：根据表2.5-4，φa=0.5
' X! X8 G! Q$ t3 F) L" j, H& U小齿轮的名义转矩：T1=9549*P/n1=2717 N·m
: ?% |) j' f9 f8 R8 \/ J* P) y: o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。
2.初步确定模数、齿数、螺旋角
7 K9 j! O' Q' g根据表2.1-1，取模数m=3.5 mm
由表2.2-1的公式可导出
初选β=12°
Ζ1=2acosβ/[m*(u+1)]=53.74
5 X2 _$ B1 r3 |2 Y9 |. w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。
' p* C3 W8 t1 [+ Z0 B/ o精算β=arccos[m*(Ζ2+Ζ1)/2a]=9°14′55″
7 S& X) a$ x, i$ O四、其他几何参数的计算（根据表2.2-1）
: B8 `/ s' b7 s1.分度圆压力角
9 h: k' R4 e' W: Vαn=20°00′00″
; f$ J& h* u! g* a2.齿顶高系数
hanˇ=1
! K+ s% C6 H+ e4 x/ K8 W. Q, |3.顶隙系数
cnˇ=0.25
- j, r# Y9 d# a' [4.齿宽
- r' C" O; h; K% i1 E) Yb1=140 mm，b2=140 mm
5.齿数比
5 E8 b4 c  b7 _2 v5 a# Mu=Ζ2/Ζ1=1.611
/ ~; {4 P: g$ v6 R; e# A/ t6.分度圆直径
d1=mn*Ζ1/cosβ=191.489 mm
d2=mn*Ζ2/cosβ=308.511 mm
7.基圆直径
αt=arctan(tanαn/cosβ)=20°14′32″
( w; S+ u9 x& Wdb1=d1*cosαt=179.662 mm
' x1 b4 x; N! X7 ndb2=d2*cosαt=289.457 mm
8.齿顶高
$ H8 W0 v2 b, ?& S) O- z2 T$ Nha1=ha2=hanˇ*mn=3.500 mm
9.齿根高
) k4 a; j  X7 ^0 c5 ohf1=hf2=(hanˇ+cnˇ)*mn=4.375 mm
10.全齿高
8 k1 p2 D5 [5 V/ L& V2 _: ph1=h2=ha1+hf1=ha2+hf2=7.875 mm
! d% ]3 @. J0 Q- L# o/ N; V# s11.齿顶圆直径
; J5 J( _/ P7 x# m) Y& m" F+ gda1=d1+2*ha1=198.489 mm
1 {8 Z' V$ T6 L# W/ _  b. ^  Z3 [da2=d2+2*ha2=315.511 mm
12.齿根圆直径
df1=d1-2*hf1=182.739 mm
df2=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″
, ~1 _2 g2 v" c& W/ ?5 E: z14.端面重合度
, \# |2 h$ s2 q: jα′t=αt
εα=[Ζ1(tanαat1-tanα′t)+Ζ2(tanαat2-tanα′t)]/2π=1.767
3 e4 D- R9 p/ W  t5 o15.轴向重合度
εβ=b*sinβ/(π*mn)=2.046（b=min{b1，b2}）
- e. U8 q2 G1 ?3 _5 |5 @9 u) x( t16.总重合度
8 h2 I' I; m/ _" Zεγ=εα+εβ=3.813
17.当量齿数
Ζv1=Ζ1/(cosβb^2*cosβ)=55.988
& w8 U# C' s3 N9 P7 YΖv2=Ζ2/(cosβb^2*cosβ)=90.203
文章关键词：