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精品文档精品文档3高速级齿轮设计3.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数3.1.1压力角选定直齿圆柱齿轮，属于一般用途的齿轮传动，压力角取20°。3.1.2精度选择带式输送机为一般工作机器（通用减速器），参考表10-6[2]，选用7级精度。3.1.3材料选择由表10-1[2]，选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45号钢（调质），齿面硬度为240HBS。硬度差为40HBS。3.1.4齿数选择闭式齿轮传动，试选小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2为：21=zuz（3-1）式中：z1——小齿轮齿数；u——Ⅰ轴与Ⅱ轴之间的传动比。故由式3-1，得大齿轮齿数z2：2=4.8320=96.6z取z2=97。3.2按齿面接触疲劳强度设计3.2.1试算小齿轮分度圆直径小齿轮分度圆直径d1t可由下式近似计算：213121HtHEdHKTZZZudmum（3-2）（1）确定公式中的各参数值①试选KHt=1.3。精品文档精品文档②小齿轮传递的转矩T1为：619.5510IIPTNmmn（3-3）式中：PⅠ——Ⅰ轴的输入功率，单位：kW；nⅠ——Ⅰ轴的转速，单位：r/min。故由式3-3，得小齿轮传递的转矩T1：64119.55102.38110TPNmmNmmn③因为小齿轮相对支承非对称布置，所以由表10-7[2]，可查得齿宽系数Φd=1。④由图10-20[2]，可查得区域系数ZH=2.5。⑤由表10-5[2]，可查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2。⑥接触疲劳强度用重合度系数Z?为：34Z（3-4）式中：?α——端面重合度，按下式计算：11*122*21122cosarccos[]2cosarccos[]2(tantan)(tantan)2aaaaaazzhzzhzz（3-5）式中：z1——小齿轮齿数；z2——大齿轮齿数；ha*——齿顶高系数；α——压力角，单位：°。故由式3-4、3-5，得接触疲劳强度用重合度系数Z?：精品文档精品文档1220cos20arccos31.32202197cos20arccos22.97972120tan31.32tan2097tan22.97tan201.703241.7030.8753oaoaZ⑦计算接触疲劳许用应力[σH]。由图10-25d[1]，可查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为：MPaMPaHH5506002lim1lim齿轮循环应力次数N为：60hNnjL（3-6）式中：n——Ⅰ轴的转速，单位：r/min；j——齿轮转过一圈的应力变化次数，因为电机单向转动，所以j=1；Lh——齿轮工作时间，设工作制度为二班制，一天按照8小时为一班，题目要求使用期限为10年，每年按300天工作时间计算，则281030048000hL，单位：h。故由式3-6，得齿轮循环应力次数N：91986096012.7648102.764810104.85228300105.7NN齿轮接触疲劳许用应力[σH]为：lim[]HNHHKMPaS（3-7）式中：KHN——齿轮接触疲劳寿命系数，由图10-23[2]，可查得KHN1=0.90，KHN2=0.95。S——安全系数，这里取S=1。σHlim——齿轮接触疲劳极限，单位：MPa。故由式3-7，得两齿轮的接触疲劳许用应力[σH]：精品文档精品文档120.9060054010.95550522.51HHMPaMPa取[σH]1和[σH]2中较小者作为该处轮副的接触疲劳许用应力，即：[σH]=[σH]2=522.5MPa（2）由式3-2，近似得小齿轮分度圆直径d1t：12232136.103HtHEdHKTZZdZuumm3.2.2调整小齿轮分度圆直径（1）计算实际载荷系数KH前的数据准备①圆周速度v为：1/601000Idnvms（3-8）式中：d1——小齿轮分度圆直径，这里为d1t，单位：mm；nⅠ——Ⅰ轴的转速，单位：r/min。故由式3-8，得圆周速度v：36.103960/1.814/601000vmsms②齿宽b为：dbdmm（3-9）式中：d——齿轮分度圆直径，这里为d1t，单位：mm；Φd——齿宽系数。故由式3-9，得小齿轮齿宽b1t：1136.10336.103tbmmmm（2）实际载荷系数KH为：HAVHHKKKKK（3-10）式中：KA——使用系数，由表10-2，可查得KA=1；精品文档精品文档Kv——动载系数，根据v=1.814m/s，7级精度，由图10-8[2]，可查得Kv=1.08；KHβ——齿向载荷分配系数，根据7级精度、小齿轮相对支承非对称布置，由表10-4[2]，用插值法可查得KHβ=1.416。KHα——齿间载荷分配系数，可由下式计算齿轮圆周力Ft1和1AtKFb，再结合表10-3[2]可查得KHα：1112tTFNd（3-11）式中：T1——小齿轮传递的转矩，单位：N·mm；d1t——小齿轮分度圆直径，单位：mm；b——齿轮齿宽，这里为小齿轮齿宽b1t，单位：mm。故由式3-11，得齿轮圆周力Ft1：11121319tTFNNd根据111319/36.534/100/36.103AtKFNmmNmmNmmb，由表10-3[2]，可查得齿间载荷系数KHα=1.2。故由...