Ⅰ轴 3.92 3.84 51.994 50.95 720 2.019 Ⅱ轴 3.76 3.68 100.69 98.68 356.6 4 Ⅲ轴 3.62 3.55 387.77 380.02 89.15 1 工作机轴 3.4 3.33
4传动件的设计计算
4.1圆锥直齿轮设计
已知输入功率3.92kw，小齿轮转速720r/min，齿数比u=2.019，由电动机驱动，工作寿命5年（设每年工作300天），双班制，工作时有轻微振动。
4.1.1选定齿轮齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按传动方案选用直齿锥齿轮传动。
（2）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)
（3）材料选择 由文献【１】表10-1选择小齿轮材料为
40Cr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。
（4） 选小齿轮齿数z1?23，大齿轮齿数
z2?23?2.019?460437，取整z2?47。则
u?z2z?47?2.043 1234.1.2按齿面接触强度设计
由文献【１】式10-9a由设计计算公式进行试算，即
0.94T Ⅰ?51.994N.m0.95 0.97
TⅡ?100.693N.mTⅢ?387.77N.m
u?2.019
z1 ? 23
z 2
? 47
Kt?1.3
T?104Ⅰ?4.238N.mmφR?13
?ZE?KT1?d1t?2.923????????1?0.5??2u ?H?RR（1） 确定公式内的各计算数值 ① 试选载荷系数Kt?1.3
② 计算小齿轮的转矩为输
3.92T?9550??1000?51994N.mm Ⅰ7201φR?③ 选齿宽系数3
④由文献【１】图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa
⑤由文献【１】表10-6查得材料的弹性影响系数
122
ZE?189.8MPa N1??1.0368?109N2?5.075?108
12KHN1?0.95KHN2?1.0
ZE?189.8MPa
⑥计算应力循环次数
N1?60n1jLh?60?720?2?(5?300?8)?1.0368?1091.0368?109N2??5.075?1082.019[?H]1?570MPa[?H]2?550MPa⑦由文献【１】图10-19取接触疲劳寿命系数
KHN1?0.95,KHN2?1.0。
⑧ 计算接触疲劳许用应力式10-12取失效概率为1%，
安全系数S=1，得
KHN1?Hlim1[?H]1??0.95?600?570MPa
S
KHN1?Hlim1 [?H]2??1.0?550?550MPaS
（2）计算 d1t?75.37mm ①试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值
ZE2KT1d1t?2.933()?3
[?H]?R(1?0.5?R)2?u 189.821.3?51994?2.92?()??75.37mm3112550?(1?0.5?)?2.043 333
②平均分度圆直径
dm?d1（?62.81mm t1?0.5?R）
?2.37m/s
v?2.37m/s
③计算圆周速度v
v??dmn160?1000???62.81?72060?1000④计算载荷系数
根据v?2.78m/s，7级精度，由文献【１】图10-8查得动载系数Kv?1.1 表10-3直齿轮KH??KF??1
由文献【１】表10-2查得使用系数KA?1.25 根据小齿轮一端悬臂布置，查文献【１】表10-9得轴承系数KH?be?1.25，则KH??KF??1.5KH?be?1.88 接触强度载荷系数
K?KAKVKH?KH??1.25?1.1?1?1.88?2.59
K?2.59
m ? 4 . 5 mm
d 1 ? 103. .5 mm
d 2 ? 211.5.mm
⑤按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得
d1?d1t3K2.59?75.37?3?94.84mm Kt1.3⑥计算模数 m?d194.84??4.12mm z123取标准值，文献【５】表10-6模数圆整为 m?4.5mm ⑦计算齿轮相关参数
d1?mz1?4.5?23?103.5mmd2?4.5?47?211.5mm? ? 26。 0 ' 75\
1
\ '25? ? 69 。9
2
?1?arctan。z123?arctan?26.075\47z2\?2?90??1?63.925
（
d12d22u2?1R?（）?（）?d1?103.5?222472R ? 117 . 71 mm
）?123?117.71mm2
计算齿宽
1b?φRR??117.71?39.24mm
3
R3文献【５】表10-7圆整为b1?b2?39mm（B?b1 ? b ? 39 mm 2
取整）
4.1.3校核齿根弯曲疲劳强度
（1）确定计算参数 ①载荷系数
K?KAKVKF?KF??2.59
②计算当量齿数
Zdv1v1?m?z1??23??25.61mcos1cos26.075Zv2?dv2m?z
2cos??4763.925??106.93m2cos③由文献【１】表10-5查得齿形系数 YFa1?2.60 YFa2?2.18
④应力校正系数 YSa1?1.595YSa2?1.79
⑤安全系数S?1.4
⑥由文献【１】图10-18取弯曲疲劳寿命系数
KFN1?0.88 KFN2?0.9
⑦由文献【１】图10-20c查得
小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa， 大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?380MPa ⑧许用应力
[?]K1?FE10.88?500F1?FNS?1.4?314.29MPa[??K?.9?380
FN2FE20F]2S?1.4?244.29MPa（2）校核强度
由式10-23
K?2.59
Z
v1?25.61Zv2?106.93
KFN1?0.88 KFN2?0.9
?FE1?500MPa? FE2?380MPa