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
9 ?( T, S6 G( Z5 [: `3 a7 r6 J传动比 i=1.6
( T4 g9 b$ |0 c+ b0 V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
小齿轮：50SiMn，调质，HB=207～255
大齿轮：42SiMn，调质，HB=196～255
3 ]' y9 {' v" {+ j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，
/ l# B6 }. r) v: b* ~$ L7 `$ u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' t8 x+ @* B- q! J4 p油浴润滑，ν50=20 mm^2/s，胶合承载能力为FZG7级。
1 f" u& O' C" y  D  M& ~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）
6 W" {/ j1 e0 ^$ O8 H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
: ?* n( N! o" D! m& ]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
: r" K0 v1 k# z6 O, W$ s4 s# H许用接触应力：σHlim=min{σHlim1，σHlim2}=1350 MPa
! K4 m$ \* A/ S+ }5 [8 cσHP=0.9*σHlim=1215.00 MPa
计算：a=Aa*(u+1)*[(K*T1)/(Φa*u*бHP^2)]^(1/3)≥205.83 mm
- y/ r4 E( g  g" z+ v/ G9 o圆整为a=250 mm。
) ~, o5 z6 {/ I+ k2 k/ O2.初步确定模数、齿数、螺旋角
根据表2.1-1，取模数m=3.5 mm
- k) g: }2 D8 z9 @由表2.2-1的公式可导出
- K) _0 B2 r9 v" c  Y. W; @初选β=12°
Ζ1=2acosβ/[m*(u+1)]=53.74
+ w. q5 @: z" l/ q8 B- [; H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）
7 `- K3 r1 j& U; z1.分度圆压力角
αn=20°00′00″
; R9 w# E, l! u2.齿顶高系数
hanˇ=1
; Q# }9 k- A3 j5 B3.顶隙系数
cnˇ=0.25
4.齿宽
; J6 d- f8 t6 U. [. ?0 Vb1=140 mm，b2=140 mm
5.齿数比
u=Ζ2/Ζ1=1.611
9 A. X" m9 i( @  q/ w- G. j* ]6.分度圆直径
+ d5 s) {2 |% I) ud1=mn*Ζ1/cosβ=191.489 mm
d2=mn*Ζ2/cosβ=308.511 mm
( R/ B7 W9 S$ z) |7.基圆直径
αt=arctan(tanαn/cosβ)=20°14′32″
! M/ U/ Y. t0 J0 M% I: \) Ldb1=d1*cosαt=179.662 mm
. C0 V( l1 E3 b0 c8 Z, adb2=d2*cosαt=289.457 mm
8.齿顶高
, b/ z* g1 }, k5 h" M; J" N0 rha1=ha2=hanˇ*mn=3.500 mm
9.齿根高
8 q. V  h! L: |* `; F  O( |' }hf1=hf2=(hanˇ+cnˇ)*mn=4.375 mm
10.全齿高
h1=h2=ha1+hf1=ha2+hf2=7.875 mm
11.齿顶圆直径
# P' i( P2 w6 |% N1 c. D# z/ kda1=d1+2*ha1=198.489 mm
da2=d2+2*ha2=315.511 mm
12.齿根圆直径
df1=d1-2*hf1=182.739 mm
* C2 [+ z2 _) s3 T" |df2=d2-2*hf2=299.761 mm
8 G* ^# r, c% k+ W4 Y, j* o! @13.齿顶压力角
6 U! p% S* i5 J6 z$ R% T2 D" E9 g- Jαat1=arccos(db1/da1)=25°9′24″
αat2=arccos(db2/da2)=23°26′52″
! M# Y3 o! K0 R4 ^% [- d14.端面重合度
α′t=αt
! t+ r3 m: `4 }) ?εα=[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}）
* I  g& M! T7 U, M- h16.总重合度
εγ=εα+εβ=3.813
/ l8 @8 ^) e' t* |7 W2 X17.当量齿数
) b6 q4 F4 }; g0 _Ζv1=Ζ1/(cosβb^2*cosβ)=55.988
( I2 t4 P$ S0 g3 I% WΖv2=Ζ2/(cosβb^2*cosβ)=90.203
文章关键词：