齿轮传动设计参数的选择
简述齿轮传动设计准则
齿轮传动设计准则引言齿轮传动是一种广泛应用于机械装置中的动力传动方式。
在设计齿轮传动时，需要考虑一系列因素，以确保性能、可靠性和寿命的要求得以满足。
本文将详细探讨齿轮传动设计的准则，包括设计原则、参数选择和应用注意事项等。
设计原则齿轮传动的设计原则是确保传动效率高、传动平稳可靠、寿命长、噪声低等方面。
以下是一些重要的设计原则：1. 选择合适的模块齿轮传动中的模块是决定齿轮尺寸的参数，应根据传动功率、转速和所使用的材料来选择合适的模块。
模块的选择要满足齿轮受力和齿口受压强度的要求。
2. 确定合适的模数模数是齿轮齿数与模块的比值，选择合适的模数可以提高传动效率和减小噪声。
通常情况下，大功率传动可选择较大的模数，小功率传动可选择较小的模数。
3. 考虑合适的齿数比齿数比是指两个相邻齿轮齿数的比值。
合适的齿数比可以使齿轮传动平稳可靠，并减小齿轮磨损。
常用的齿数比为2：1、3：1等。
4. 控制齿宽和齿厚比齿宽和齿厚比是指齿轮齿宽与齿厚的比值。
合理的齿宽和齿厚比可以提高齿轮的受力性能和传动效率。
5. 选择合适的齿轮材料齿轮材料的选择应综合考虑强度、韧性、耐磨性和加工性等因素。
常用的齿轮材料包括碳钢、合金钢和铸铁等。
6. 考虑装配精度和润滑齿轮传动的装配精度对传动性能有很大影响，应保证精确的齿轮配合和间隙。
同时，正确的润滑可以减小磨损、降低噪声和延长寿命。
参数选择齿轮传动设计中的参数选择是确保齿轮传动的正常运行和满足设计要求的关键。
以下是一些常见的参数选择准则：1. 功率和转速根据传动的功率和转速，选择合适的齿轮尺寸和传动比。
大功率传动通常需要较大的齿轮和合适的传动比，而小功率传动可以选择较小的齿轮和传动比。
2. 齿面硬度齿面硬度是指用于齿轮制造的材料的硬度。
根据传动所需的承载能力和工作条件，选择合适的齿面硬度。
通常情况下，碳钢齿轮的齿面硬度应在45-55 HRC，合金钢齿轮的齿面硬度应在58-62 HRC。
3. 中心距齿轮传动中，齿轮轴中心线的距离称为中心距。
齿轮齿条传动计算和选型
齿轮齿条传动计算和选型齿轮齿条传动是机械传动的常见形式，应用广泛。
齿轮齿条传动的主要作用是传递转动力和扭矩，常用于齿轮箱、机床、升降机以及机器人等设备中。
本文将介绍齿轮和齿条的计算和选型。
一、齿轮的计算和选型1. 齿轮的基本参数齿轮的基本参数有模数、齿数、齿宽、齿廓等。
其中，模数是指公称齿高与齿数之比，也是测量齿轮大小的重要指标。
齿数的选择要考虑传动比、力度、传动效率等因素。
齿宽是指齿轮上齿的宽度，应根据传动功率和齿轮轴向长度决定。
齿廓是齿的截面形状，常见的有直齿、斜齿、渐开线齿等。
2. 齿轮的承载能力计算齿轮的承载能力是指齿轮能够承受的最大转矩。
计算齿轮承载能力时，需要考虑齿轮材料、模数、齿数、齿宽、齿廓等因素。
一般来说，齿轮的承载能力应该大于传动所需的扭矩，以保证传动的可靠性和安全性。
3. 齿轮的选型在进行齿轮选型时，应根据传动比、功率、齿轮材料、工作环境等因素进行综合考虑。
一般来说，传动比较大时，应选用斜齿轮；传动功率较大时，应选用韧性好、强度高的材料制作齿轮；在高温、潮湿等恶劣环境下，应选用耐腐蚀的齿轮材料。
二、齿条的计算和选型1. 齿条的基本参数齿条的基本参数有模数、齿数、齿高、齿距等。
齿条的模数应与齿轮相配合，齿数应根据所传动的齿轮数确定。
齿高是指齿条齿与齿沟之间的垂直距离，齿距是指齿条两相邻齿的中心距离，齿高和齿距的大小比决定了齿条的传动精度。
2. 齿条的承载能力计算齿条的承载能力应考虑齿条材料、模数、齿数、齿高、齿距、传动功率等因素。
一般来说，齿条的承载能力应不小于传动所需的扭矩，以保证传动的可靠性和安全性。
3. 齿条的选型齿条的选型应根据传动比、齿条材料、功率、工作环境等因素进行综合考虑。
一般来说，选用韧性好、强度高、耐磨损、耐腐蚀的材料制作齿条，以保证齿条的使用寿命和可靠性。
同时，应根据传动功率和齿条长度确定齿条的截面形状和尺寸。
在选用齿条时，还应注意与传动齿轮的配合，确保传动精度。
齿轮传动齿轮的选择原则
齿轮传动齿轮的选择原则一、合适的模数选择齿轮的模数是指齿轮齿数与其分度圆直径之比。
模数的选择直接影响到齿轮传动的性能。
一般来说，模数越大，齿轮的齿数就越小，齿轮的尺寸也越小。
在选择模数时，需要考虑齿轮传动的功率、转速、传动比等因素，以及所需的传动精度和可靠性。
一般情况下，选择适中的模数可以使齿轮传动既满足传动要求，又能够降低制造成本。
二、正确的齿数选择齿数是齿轮传动中重要的参数，它直接影响到传动比和传动效率。
在选择齿数时，需要考虑传动比和齿轮的结构尺寸限制。
一般来说，传动比越大，齿数就越多，齿轮的尺寸也越大。
在确定传动比的基础上，应尽量选择较少的齿数，以减小齿轮的尺寸和重量，提高传动效率。
同时，还需考虑齿轮的强度和齿面接触状况，确保齿轮传动的可靠性和寿命。
三、合理的材料选择齿轮的材料选择直接关系到齿轮传动的强度、硬度和耐磨性。
常见的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择材料时，需要综合考虑齿轮传动的工作条件、负载和使用寿命等因素。
一般来说，高强度和高硬度的材料适用于高负载和高速传动。
对于低负载和低速传动，可以选择强度较低但成本较低的材料。
四、适当的齿形选择齿形是齿轮传动中齿轮的重要特征之一，它直接影响到齿轮传动的噪声、振动和传动效率。
常见的齿形有直齿、斜齿、锥齿等。
在选择齿形时，需要根据具体的传动要求和工作条件，选择合适的齿形。
一般来说，直齿齿轮适用于传动比较小的情况，斜齿齿轮适用于高速传动，锥齿齿轮适用于传动轴的交叉或垂直传动。
齿轮传动齿轮的选择原则包括合适的模数、正确的齿数、合理的材料选择和适当的齿形选择等方面。
在实际应用中，需要根据具体的传动要求和工作条件，综合考虑各种因素，选择合适的齿轮参数，以确保齿轮传动的性能、可靠性和寿命。
齿轮的基本参数及其设计说明
齿轮的基本参数及其设计说明齿轮作为一种常用的机械传动元件，其设计参数对于传动系统的性能至关重要。
以下是齿轮的基本参数及其设计说明。
1. 模数（module）：模数是齿轮设计中最基本的参数之一，它决定了齿轮齿数和齿的尺寸。
模数可以根据传动功率、齿轮直径和加工要求来选择。
一般来说，模数越大，齿轮的齿高和齿根越大，适用于承载较大扭矩的传动系统。
2. 齿数（number of teeth）：齿数决定了齿轮的传动比和速度比。
在设计中，要根据传动需求和空间限制选择合适的齿数。
较大的齿数可以提供较大的传动比，但也会导致齿轮径向尺寸较大。
3. 压力角（pressure angle）：压力角是齿轮设计中表征齿轮齿形的重要参数，也是齿轮接触机理的关键之一。
常用的压力角有20度和14.5度两种。
较大的压力角可以提供更好的传动效率和载荷承载能力，但也会导致齿形副相对较宽。
4. 齿宽（face width）：齿宽是齿轮传动中齿轮齿面的宽度。
齿宽必须足够大，以保证传动效率和齿轮的强度。
齿宽的选择应根据传动功率、转速和工作环境等因素进行。
5. 正压角（helix angle）：正压角是斜齿轮传动中齿轮齿面与齿轴的夹角。
正压角可以改善齿轮的平稳性和静音性能，适用于高速传动系统。
在齿轮设计过程中，除了以上基本参数外，还需要考虑齿轮材料的选择、轴向力的计算、啮合效率的评估等因素。
合理选择这些参数，并结合实际应用需求，可以设计出满足精度、强度和寿命要求的齿轮传动系统。
总而言之，齿轮的基本参数包括模数、齿数、压力角、齿宽和正压角等。
根据实际需求合理选择这些参数，并进行综合设计，可以确保齿轮传动系统的高效运行和良好的性能。
齿轮设计的基本步骤(一)
齿轮设计的基本步骤（一）引言概述：齿轮作为一种常见的传动机构，在工程设计中起到了至关重要的作用。
齿轮设计的好坏直接影响到传动系统的工作性能和寿命。
本文将介绍齿轮设计的基本步骤，以及每个步骤中的关键要点和注意事项。
通过掌握齿轮设计的基本步骤，设计师可以更好地实现传动系统的设计目标。
正文内容：一、确定传动参数1. 确定传动的速比要求：根据所需的输出转速和输入转速，计算传动所需的速比。
2. 确定传动功率：根据传动系统所需的输出功率，计算齿轮和传动装置的额定功率。
3. 确定传动类型：根据传动系统的工作条件和要求，选择合适的齿轮传动类型，如直齿轮传动、斜齿轮传动等。
4. 确定传动转向：根据传动系统的布局和工作要求，确定传动的转向，如正向转动或逆向转动。
5. 确定传动布局：确定齿轮的相对位置和传动齿数，根据传动布局的要求选择合适的齿轮参数。
二、计算齿轮参数1. 计算模数：根据传动的速比和齿数，计算齿轮的模数，确保齿轮的强度和传动效率。
2. 计算齿轮的齿数：根据设计要求和齿轮轴的布局，计算每个齿轮的齿数，使齿轮能够实现所需的速比。
3. 计算齿轮的齿宽：根据传动的功率和转速，计算齿轮的齿宽，以确保齿轮的强度和耐磨性。
4. 计算齿轮的变位系数：计算齿轮的变位系数，用于确定齿轮齿形的修正，以提高传动的平顺性和减小齿轮噪声。
5. 计算齿轮的其他参数：根据传动的要求，计算齿轮的齿距、顶高、底高等参数，以确保齿轮的工作性能和可靠性。
三、选择齿轮材料和热处理方式1. 选择合适的材料：根据传动系统的工作条件和要求，选择适合的齿轮材料，如优质合金钢、硬质铸铁等。
2. 确定热处理方式：根据齿轮材料的特性和要求，确定合适的热处理方式，如淬火、渗碳等，以提高齿轮的硬度和耐磨性。
四、绘制齿轮图纸和施工图1. 绘制齿轮图纸：根据计算得到的齿轮参数，绘制齿轮的主视图、剖视图和齿形图，并标注关键尺寸和公差要求。
2. 绘制施工图：根据齿轮图纸和布局要求，绘制齿轮与其他传动部件的装配图和布置图，以便于制造和安装。
齿轮设计参数
齿轮设计参数齿轮是一种常用的机械元件，它通过互相啮合实现传动作用。
齿轮设计参数是指影响齿轮传动效果的各种参数，下面将分别介绍。
一、模数模数是齿轮设计中最基本的参数之一，它是齿轮齿数和齿轮直径之比。
模数越大，齿轮直径越大，齿轮的承载能力越大，但齿数较少，精度较低；模数越小，齿数较多，精度较高，但齿轮的承载能力较小。
二、齿数齿数是指齿轮上的齿的数量，通常用z表示。
齿数越多，齿轮的传动平稳性和精度越高，但是齿数过多会导致齿轮体积增大，制造成本增加。
三、齿轮宽度齿轮宽度是指齿轮的啮合面上的宽度，通常用b表示。
齿轮宽度越大，齿轮的承载能力越大，但是齿轮体积和重量也会增加。
四、啮合角啮合角是指两个啮合齿轮的啮合面上的夹角，通常用α表示。
啮合角越小，齿轮传动效率越高，但是齿轮的承载能力和强度也会降低。
五、压力角压力角是指齿轮齿面上的主导压力方向与法向的夹角，通常用γ表示。
压力角越小，齿轮传动效率和精度越高，但是齿轮承载能力和强度也会降低。
六、齿形齿形是指齿轮齿面的几何形状，常见的有圆弧齿、渐开线齿等。
不同的齿形对齿轮的传动效率、噪音和磨损等方面都有不同的影响。
七、材料齿轮的材料对其承载能力和耐磨性等性能有很大影响。
常见的齿轮材料有高速钢、合金钢、硬质合金等。
八、精度齿轮的精度包括齿形精度、距离精度、轴向偏差、跳动等指标。
精度越高，齿轮传动效率越高，但是制造成本也会增加。
以上是齿轮设计中的一些重要参数，不同的应用场景需要根据不同的需求进行选择和优化。
齿轮设计需要考虑到齿轮的传动效率、承载能力、精度和噪音等因素，从而实现最佳的传动效果。
齿轮传动设计参数的选择
齿轮传动设计参数的选择齿轮传动是一种常见的传动形式，常用于机械设备中，具有传递功率、扭矩和速度的功能。
在进行齿轮传动设计时，需要根据实际应用需求选择适当的设计参数。
本篇文章将从齿轮类型、模数、齿数、齿轮材料等角度，详细介绍齿轮传动设计参数的选择。
1.齿轮类型的选择齿轮传动可以分为直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗杆传动等多种类型。
在选择齿轮类型时需要考虑传递的功率、速度、精度以及噪音要求等因素。
例如，直齿轮传动适用于高速传动、功率较大的情况，斜齿轮传动适用于精度要求较高的场合，蜗杆传动适用于大功率、低速传动等。
2.模数的选择模数是齿轮设计中一个重要的参数，反映了齿轮形状与尺寸的关系。
在进行模数选择时，需要考虑齿轮的受力情况、工作负荷以及机构的精度要求等。
一般来说，模数越大，齿轮强度越高，但成本也会增加，同时需要考虑齿轮的材料选择。
3.齿数的选择齿数也是齿轮传动设计中重要的参数之一、齿数的选择需要综合考虑齿轮的强度、传动比以及齿轮加工的难易程度等因素。
一般来说，较小的齿数可以提高齿轮的强度，但会增加齿面齿宽比的大小，对齿轮的加工造成一定困难。
4.齿轮材料的选择齿轮传动中常用的材料有钢、灰铸铁、铜合金等。
在选择齿轮材料时，需要根据齿轮传动的工作环境、负荷以及寿命要求等方面进行综合考虑。
一般来说，钢齿轮可以提供较高的强度和耐磨性能，适用于高功率、高速传动；灰铸铁齿轮成本相对较低，适用于低速传动和负荷较小的情况；铜合金齿轮适用于高速传动和对噪音有一定要求的场合。
5.齿轮副的选择齿轮副是由主动齿轮和从动齿轮组成的。
在选择齿轮副时，需要考虑传动比、精度要求、工作环境等因素。
一般来说，传动比较大的情况下，可以选择斜齿轮传动；精度要求较高的情况下，可以选择硬齿面齿轮。
6.齿轮的配合间隙的选择齿轮的配合间隙是指齿轮齿条之间的间隙。
在选择配合间隙时，需要综合考虑齿轮的加工精度、工作温度、承载能力等因素。
一般来说，配合间隙较小可以提高传动精度，但在高速传动和工作温度较高的情况下，需要适当增加配合间隙以避免因热膨胀引起的紧锁现象。
直齿圆柱齿轮设计步骤
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φd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，压力角为16 o～18 o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=20~40。
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φd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φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。
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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φd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，压力角为16 o～18 o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=20~40。
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φd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φ的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，a0.80，1.0，1.2。
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φ值d表：圆柱齿轮的齿宽系数φd应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时φd大齿轮为软齿面时φ可取表中偏上限的数值；d2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度；可小到0.2；3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φd≈0.5～1.2。
4)非金属齿轮可取φd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=S=1。
但是，如果一旦发生断齿，就H=1.25 1.5. 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寿命系数KN，查图1弯曲疲劳寿命系数KFN，查图2接触疲劳寿命系数KHN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——为齿轮的工作寿命（h）Lh图1：弯曲疲劳寿命系数KFN1一调质钢，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KHN1—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 lim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轮传动•机械制图基础(463)•机械制图标准(38)•CAD、UG、Pro/E机械制图(223)•机械制图课件(69)•机械制图软件(41)•机械制图论文(41)•机械杂谈(234)•机械必备辞典(40)Dec27齿轮传动的参数选择(Gear parameters)发布:admin | 发布时间: 2009年12月27日齿轮传动的参数选择(一)齿轮传动设计参数的选择压力角α的选择由机械原理可知，增大压力角α,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α=20°。
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α=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，这样做可增加轮齿的柔性，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z1=20～40。
开式(半开式)齿轮传动，由于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z1=17～20。
为使轮齿免于根切，对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮，应取z1≥17。
齿宽系数φd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。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为，所以对于外啮合齿轮传动：。
φa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。
运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定φa后再用上式计算出相应的φd值。
d注: 1)大、小齿轮皆为硬齿面时，φd取偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为软齿面时，φd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，若传递的功率不大时，φd可小到0.2；4）非金属齿轮可取φd≈0.5～1.2。
圆柱齿轮的计算齿宽b=φd d1，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～lOmm。
(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、α=20°、b=10～50mm、v=10m/s、R a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疲劳极限的影响不大，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[σ]按下式计算：式中：S—疲劳强度安全系数。
对接触疲劳强度计算，由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＝S H＝1。
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 ＝S F＝1.25～1.5。
K N—考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。
弯曲疲劳寿命系数和接触疲劳寿命系数分别见下图。
设n为齿轮的转速，r/min；j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；L h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＝60njL h。
σlim—齿轮的疲劳极限。
弯曲疲劳强度极限值用σFE带入，查图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>，图中的σFE＝σFlim·Y ST，Y ST为试验齿轮的应力校正系数；接触疲劳强度极限值σHlim查图<齿轮的接触疲劳强度极限>。
1—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值)1— 允许一定点蚀时的结构钢；调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁；渗碳淬火的渗碳钢2— 结构钢；调质钢；渗碳淬火钢；火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁； 3— 灰铸铁；球墨铸铁（铁素体）；渗氮的渗氮钢；调质钢、渗碳钢 4— 氮碳共渗的调质钢、渗碳钢接触疲劳寿命系数(当N>Nc 时，可根据经验在网纹区内取值)图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>、图<齿轮的接触疲劳强度极限>所示极限应力值，一般选取其中间偏下值，即在MQ 及ML 中间选值。
使用图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>及图<齿轮的接触疲劳强度极限>时，若齿面硬度超出图中荐用的范围，可大体按外插法查取相应的极限应力值。
图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>所示为脉动循环应力的极限应力。
对称循环应力的极限应力值仅为脉动循环应力的70%。
夹布塑料的弯曲疲劳许用应力=50MPa,接触疲劳许用应力=110MPa 。
(三)齿轮精度的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。
注：主传动齿轮或重要的齿轮传动，偏上限选择；辅助传动齿轮或一般齿轮传动，居中或偏下限选择。
例题如图所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。
已知输入功率P1＝40kW，小齿轮转速n1＝960r/min，齿数比u＝3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。
[解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
2）考虑此减速器的功率较大，故大、小齿轮都选用硬齿面。
由表<常用齿轮材料及其力学特性>选得大、小齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48～55HRC。
3）选取精度等级。
因采用表面淬火，轮齿的变形不大，不需要磨削，故初选7级精度（GB10095－1988）。
4）选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝uz1＝77。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式（10－9a）进行试算，即1）（3）由表<圆柱齿轮的齿宽系数φd>选取齿宽系数φd=0.9；（4）由表<弹性影响系数Z E>查得材料的弹性影响系数Z E=189.8；（5）由图<齿轮的接触疲劳强度极限>e按齿面硬度中间值52HRC查得大、小齿轮得接触疲劳强度极限σHlim1＝σHlim2＝1170MPa；（6）计算应力循环次数（7）由图<接触疲劳寿命系数>查得接触疲劳寿命系数1＝0.88；2＝0.90；（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，得2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值（2）计算圆周速度v（3）计算齿宽b（4）计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高b/h=61.55/6.413=9.6（5）计算载荷系数根据v＝3.44m/s，7级精度，由动载系数图查得动载系数＝1.12；直齿轮，假设F t/b≥100N/mm，由表<齿间载荷分配系数>查得= =1.1；由表<使用系数>查得使用系数＝1；由表<接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数K H 的简化计算公式>查得＝1.43；（由表中6级精度硬齿面齿轮查得，适当加大）由图弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数查得＝1.37；（由b/h＝9.6，＝1.43）故载荷系数K＝=1×1.12×1.1×1.43＝1.72 （6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10-10a）得（7）计算模数mm=d1/z1=75.08/24=3.128mm3.按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为mm1）确定公式内的各计算数值（1）由图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>d查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1＝σFE2＝680MPa；（2）由图<弯曲疲劳寿命系数>查得弯曲疲劳寿命系数1＝0.88；2＝0.9；（3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，得（4）计算载荷系数KK＝=1×1.12×1.1×1.37＝1.69（5）查取齿形系数由表<齿形系数及应力校正系数>查得Y Fa1=2.65；Y Fa2=2.226 （6）查取应力校正系数由表<齿形系数及应力校正系数>可查得Y Sa1=1.58；Y Sa2=1.764。