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1、齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择（一）齿轮传动设计参数的选择压力角a的选择由机械原理可知，增人压力角a，轮齿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标准压力角为a=20°o为增强航空用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a=25。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,压力角为16。〜18。的齿轮，这样做町增加轮齿的柔性，降低噪声
2、和动载荷。小齿轮齿数zl的选择若保持齿轮传动的中心距a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，则要降低轮齿的弯曲强度。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。小齿轮的齿数可取为zl=20〜40。开式（半开式）齿轮传动，由于
3、轮齿主要为磨损失效，为使轮齿不至过小，故小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取zl=17〜20。为使轮齿免于根切，对于a=20°的标准直齿圆柱齿轮，应取zl>17o齿宽系数qxl的选择由齿轮的强度计算公式可知，轮齿愈宽，承载能力愈高；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布趋不均匀，故齿宽系数应取得适当。圆柱齿轮齿宽系数的荐用值见下表。对于标准圆柱■忆.齿轮减速器，齿宽系数取为"0申“叭所以对于外啮A-^-o.5a+«）4合齿轮传动：$O（pa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60
4、,0.80,1.0,1.2o运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定（pa后再用上式计算出相应的（pd值。圆柱齿轮的齿宽系数cpd装置状况两支承相对小齿轮作对称布置两支承相对小齿轮作不对称布置小齿轮作悬臂布置(pd0.9〜1.4(1.2〜1.9)0.7〜1.15(1.1〜1.65)0.4〜0.6注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时，（pd取偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为软齿面时，（pd取偏上限的数值；2）括号内的数值用于人字齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度;3）金属切削机床的齿轮传动，若传递的
5、功率不大时,（pd可小到0.2；4）非金属齿轮可取（pd-0.5~l.2o圆柱齿轮的计算齿宽b=（pddl,并加以圆整。为了防止两齿轮因装配后轴向稍有错位而导致啮合齿宽减小，常把小齿轮的齿宽在计算齿宽b的基础上人为地加宽约5〜10mmo（二）齿轮传动的许用应力本书荐用的齿轮的疲劳极限是用m=3~5mm、a=20。、b=l0〜50mm>v=1Om/s>Ra约为0.8的直齿圆柱齿轮副试件，按失效概率为1%,经持久疲劳试验确定的。对一般的齿轮传动,因绝对尺寸、齿面粗糙度、圆周速度及润滑等对实际所用齿轮的
6、疲劳极限的影响不人，通常都不予考虑，故只要考虑应力循环次数对疲劳极限的影响即可。齿轮的许用应力2］按下式计算：【叭.$式中：S—疲劳强度安全系数。对接触疲劳强度计算，市于点蚀破坏发生后引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取S=SH=lo但是，如果一旦发生断齿，就会引起严重的故事，因此在进行齿根弯曲疲劳强度计算时取S=SF=1.25〜1.5。KN—考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。弯曲疲劳寿命系数氏"1和接触疲劳寿命系数只刚分別见下图。设n为齿轮的转速，r/min；j为齿
7、轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；Lh为齿轮的工作寿命，h,则齿轮的工作应力循环次数N按下式计算：N=60njLhodim-齿轮的疲劳极限。弯曲疲劳强度极限值用qFE带入，查图v齿轮的弯曲疲劳强度极限〉，图中的oFE=oFlim¥ST,YST为试验齿轮的应力校正系数；接触疲劳强度极限值cHlim查图v齿轮的接触疲劳强度极限＞。亘:兰弓耳青铁i灰:誓孑匸年—打m的⑴叶It.)2II渗碳淬火钢表面硬花钢丰齿轮圣d）渗召撷卒火丰冈刊言三6J冈£口上・号球墨铸铁黒色可锻铸铁nW保证弟旳的f1效层刃r]MD
8、宾含金'!•—_Ml・d,亠」一^M(1—刍或感J疋淬火LU1M—45505560164W1500[400130012:00100090064)0500700400a）铸铁材料的CH：im8001—调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁2—渗碳淬火的渗碳钢；全齿廓火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁3—渗氮的渗氮钢；球墨铸铁（铁素体）；灰铸铁；结构钢。4—氮碳共渗的调质钢、渗碳钢。弯曲疲劳寿命系数（当N>Nc时，可根据经验在网纹区内取K»i值）MOi.o0.825■cLS16]
