齿轮齿条传动设计计算分享

1.选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数

1）选用直齿圆柱齿轮齿条传动。

2）速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

3）材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，齿条材料为45钢（调质）硬度为240HBS。

4）选小齿轮齿数=24，大齿轮齿数。

2.按齿面接触强度设计

由设计计算公式进行计算，即

(1)确定公式内的各计算数值

1）试选载荷系数=1.3。

2）计算小齿轮传递的转矩。（预设齿轮模数m=8mm,直径d=160mm）

3) 由表10-7选齿宽系数。

4）由表10-6查得材料的弹性影响系数。

5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;齿条的接触疲劳强度极限。

6）由式10-13计算应力循环次数。

7)由图10-19取接触疲劳寿命系数。

8）计算接触疲劳许用应力。

取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得

(2)计算

1）试算小齿轮分度圆直径,代入。

2）计算圆周速度v。

3)计算齿宽b。

4)计算齿宽与齿高之比。

模数

齿高

5）计算载荷系数。

根据,7级精度，由图10-8查得动载荷系数;

直齿轮，;

由表10-2查得使用系数;

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮为悬臂布置时。由，查图10-13得；故载荷系数

6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得

7)计算模数m。

3.按齿根弯曲强度设计

由式（10-5）得弯曲强度设计公式为

（1）确定公式内各计算数值

1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;齿条的弯曲强度极限；

2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，;

3）计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得

4)计算载荷系数K。

5)查取齿形系数。

由表10-5查得,。

6）查取应力校正系数。

由表10-5查得，。

7）计算齿轮齿条的并加以比较。

齿条的数值大。

（2）设计计算

由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。可由弯曲强度算得的模数3.55并就近圆整为标准值m=4mm,按接触强度算得的分度圆直径,算出齿轮齿数

以上计算过程验证了模数m=8,直径d=160的齿轮是符合强度要求的

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