直齿圆柱齿轮设计步骤

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1、直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数fd的选择齿轮传动的许用应力精度选择  压力角α的选择   由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。但增大压力角并不一定都对传动有利。对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压

2、力角为16o～18o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。   小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=2

3、0~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。 为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。Z2=u·z1。    齿宽系数fd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动fa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.

4、80，1.0，1.2。运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定再用上式计算出相应的fd值表： 圆柱齿轮的齿宽系数fd装置状况两支撑相对小齿轮作对称布置两支撑相对小齿轮作不对称布置小齿轮作悬臂布置fd0.9～1.4（1.2～1.9）0.7～1.15（1.1～1.65）0.4～0.6注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时fd应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为      软齿面时fd可取表中偏上限的数值；2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度；3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，fd可小到0.2；4)非金属

5、齿轮可取fd≈0.5～1.2。齿轮传动的许用应力齿轮的许用应力[σ]按下式计算式中参数说明请直接点击疲劳安全系数S   对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取S=SH=1。但是，如果一旦发生断齿，就会引起严重的事故，因此在进行齿根弯曲疲劳强度的计算时取S=SF=1.25~1.5. 寿命系数KN弯曲疲劳寿命系数KFN，查图1接触疲劳寿命系数KHN，查图2图中N=60njLhn——齿轮转速(rpm),N——齿轮工作应力循环次数j——齿轮每转一圈时，同一齿面啮合数Lh——为齿轮的工作

6、寿命（h） 图1：弯曲疲劳寿命系数KFN                 1一调质钢，珠光体、贝氏作球星铸铁，珠光体黑色可银铸铁；                 2一镇联淬火用，火焰或感应表面淬火锅；                 3一氨化的调质钢或氯化钢，铁索作球＊铸铁，结构纲．灰铸铁；                 4一碳氮共修的调质钢 图2：接触疲劳寿命系数KHN                      1—结构钢．调质钢，珠光作、贝氏作球墨铸铁，                         珠光体黑色可依铸扶，掺假淬

7、火锅（允许一定点蚀）；                      2—材料同1，不允许出现点蚀；                      3—灰铸铁，铁素作球墨铸铁，氯化的调质钢或氨化钢；                      4—联氛共修的调质钢齿轮疲劳数极限slim齿轮精度选择齿轮精度选择各类机器所用齿轮传动的精度等级范围，列于下表中，按载荷及速度推荐的齿轮传动精度等级如下图所示。表：各类机器所用齿轮传动的精度等级范围机器名称精度等级机器名称精度等级汽轮机3~6拖拉机6~8金属切削机床3~8通用减速机6~8航空发动机4~8锻压

8、机床6~9轻型汽车5~8起重机7~10载重汽车7~9农用机器8~11注：主传动齿轮或重要的齿轮传动，精度等级偏上限选择；辅助传动的齿轮或一般齿轮传动，精度等级居中或偏下限选择。 图：齿轮传动的精度选择圆柱齿