渐开线齿轮设计计算书

彻夜难民

已知条件：增速齿轮
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
标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。
二、选择材料
, o( H2 V* A$ {; W( N' s5 n  M; H' V小齿轮：50SiMn，调质，HB=207～255
* @. F# ~$ J5 S7 G大齿轮：42SiMn，调质，HB=196～255
5 `4 h* r9 ]8 V0 M3 H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。
( a4 K7 ?' e3 S& d4 c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。
/ O" ^+ \  b3 c- f& X油浴润滑，ν50=20 mm^2/s，胶合承载能力为FZG7级。
8 A1 i5 M& l. x三、初步确定主要参数
5 {1 u" s( J: C6 w0 b% \: N1.按接触强度初步确定中心距a（根据表2.5-1）
6 v- L; @  f" b, A' C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
9 M& L5 D5 I- G* D& w载荷系数k：取k=2
齿宽系数φa：根据表2.5-4，φa=0.5
5 T$ P* A: \7 \" g1 r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。
. d/ U$ r% D5 e* j2.初步确定模数、齿数、螺旋角
根据表2.1-1，取模数m=3.5 mm
" ]% n: W( _: C% Y由表2.2-1的公式可导出
初选β=12°
, I4 B- c3 W" F, IΖ1=2acosβ/[m*(u+1)]=53.74
- o! N- g* o5 V8 `& ]取Ζ1=54，Ζ2=u*Ζ1=86.40，取Ζ2=87。
/ p( U$ ?4 L4 y$ i/ x0 Q' uΖ2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″
7 P% F* }/ c5 s四、其他几何参数的计算（根据表2.2-1）
9 r, t2 A! v( D; _7 j/ m: d1.分度圆压力角
αn=20°00′00″
2.齿顶高系数
hanˇ=1
3.顶隙系数
cnˇ=0.25
4.齿宽
( b  u, z' Y" u  p. Eb1=140 mm，b2=140 mm
5.齿数比
; m3 w" U7 O( i2 T6 w* cu=Ζ2/Ζ1=1.611
6.分度圆直径
d1=mn*Ζ1/cosβ=191.489 mm
d2=mn*Ζ2/cosβ=308.511 mm
" S; M  Z. n  d7.基圆直径
- I6 n# a( ^% s9 S# Dαt=arctan(tanαn/cosβ)=20°14′32″
db1=d1*cosαt=179.662 mm
' Z% y' Q- g' b6 H& ~+ ?db2=d2*cosαt=289.457 mm
" k3 K9 |6 d8 I" R8.齿顶高
9 T$ B2 j% O4 f( k! hha1=ha2=hanˇ*mn=3.500 mm
) h$ h1 g9 N) \, @9.齿根高
( m1 q# a& H! c8 `4 M7 ~6 \1 Zhf1=hf2=(hanˇ+cnˇ)*mn=4.375 mm
10.全齿高
/ q' @; N  H9 E* y( C) w( v+ Bh1=h2=ha1+hf1=ha2+hf2=7.875 mm
11.齿顶圆直径
da1=d1+2*ha1=198.489 mm
da2=d2+2*ha2=315.511 mm
/ G3 L+ g5 [' z6 _12.齿根圆直径
4 r/ ^& |( f. `- G; P$ x1 C! k1 Cdf1=d1-2*hf1=182.739 mm
df2=d2-2*hf2=299.761 mm
9 R- j* y' }" A; F- m& M4 A13.齿顶压力角
αat1=arccos(db1/da1)=25°9′24″
6 s- N0 g, D6 W4 u& U  ?αat2=arccos(db2/da2)=23°26′52″
14.端面重合度
( W) I, q1 V$ |3 i- [8 n' _α′t=αt
+ @! P8 @2 @- p( x! u4 T1 Kεα=[Ζ1(tanαat1-tanα′t)+Ζ2(tanαat2-tanα′t)]/2π=1.767
15.轴向重合度
) l1 v9 f2 o8 u/ g' hεβ=b*sinβ/(π*mn)=2.046（b=min{b1，b2}）
16.总重合度
+ b& q( O3 N0 S: G" K3 Gεγ=εα+εβ=3.813
17.当量齿数
1 _' q  n% L- WΖv1=Ζ1/(cosβb^2*cosβ)=55.988
Ζv2=Ζ2/(cosβb^2*cosβ)=90.203
7 J# F0 Y. R, f文章关键词：