1、设计小型航空发动机的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知传递功率 P =130KW，转速 n =11460r/min, z =23, 1 1 1z =73,寿命 L =100h，小齿轮做悬臂布置，使用系数2hK =1.25A解：1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1） 斜齿圆柱齿轮2） 由表 10-8 P210 选择 6级精度（GB 10095-88）3） 材料选择。飞行器上的齿轮要求质量小，传动功率大和可靠性高，因此必须选择力学性能高，表面硬化处理的高强度合金钢。尺寸较小且要求较高，故采用锻造（锻钢）毛坯。选用材料 20Cr2Ni4,该材料的热处理方法是渗碳后淬火，芯部硬度 350HBS,齿面硬度M
2、PaasB10,12058-62HRC.4） 由题小齿轮齿数 z =23，大齿轮齿数 z =73，传动比为1 2i=3.175） 初步选择螺旋角 =14(螺旋角不宜过大，以减小轴向力 Fa=Ft*tan)2.按齿面接触强度设计按式 10-21试算，即d t1 231)(2HEdt ZuTK(1) 确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数 =1.6KKvAt *2） 由表 10-7 P205 查得齿宽系数 = =0.5(小齿轮做悬d1b臂布置)3） 计算小齿轮传递的转矩T= =13*095nP14603*95=1.08*10 Nmm54） 由表 10-6 P201查得材料的弹性影响系数 =189
3、.8 EZMpa （两个锻钢齿轮配对）215） 由图 10-30 P217 选取区域系数 =2.433HZ6） 由图 10-26 P215查得 =0.77， =0.87，则 = +121=1.6427） 由图 10-21（e）P210 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 =1650Mpa，大齿轮的接触疲劳强度1limH极限 =1650Mpa2limH8） 由式 10-13 P206 计算应力循环次数=60*11460*1*100=6.876*10hjLnN160 7=2.17*107.30*82i 79) 由图 10-19 P207取接触疲劳寿命系数 =1.15， 1HNK2HN=1.2
4、5（渗碳淬火钢）10) 计算接触疲劳许用应力取失效率为 1%，安全系数为 S=1，由式 10-12 P205得=1.15*1650Mpa=1897.5MpaSKHN1lim1=1.25*1650Mpa=2062.5MpaH2li2则许用接触应力为：= Mpa=1890Mpa21HH25.06.897(2) 计算1） 试算小齿轮分度圆的直径 ,由公式得td1mm =32mm3 251 )890.*43.2(7.*64.108*2td2） 计算圆周速度=19.2m/s10*6ndvt3） 计算齿宽 b及模数 ntm齿宽 =0.5*32mm=16mmtd1模数 = mm=1.43mm1cosztnt
5、2314cs*o齿高 h=2.25 =2.25*1.43mm=3.2mmntm6.50.432hb4) 计算纵向重合度 =0.318*0.5*23* =0.91tan318.zd o14tan5) 计算载荷系数 K已知使用系数 =1.25；A由表 10-3 P195查得齿间载荷分配系数 ；(1.FHK)mNRbTKA/10/3.527由表 10-4 P196 查得接触疲劳强度计算的齿向载荷分布系数 =1.1；H根据 v=19.2m/s和 6级精度由图 10-8 P194查得动载系数；12.vK由图 10-13 P198查得弯曲强度计算的齿向载荷分布系数=1.14.F故载荷系数 K= =1.25
6、*1.12*1.1*1.1=1.694AKvHK与 相近，故不必按实际的载荷系数校正所算得的分度圆t直径。d= =32mmtd1模数 : = =1.43mmnmnt3.按齿根弯曲强度设计由式 10-17 P216有 321*cosFSadn YzYKTm（1） 确定计算参数1） 计算载荷系数K= =1.25*1.12*1.1*1.14=1.881AKvF2） 由图 10-20d P209查得齿轮的弯曲疲劳强度极限为MpaFE105213） 由图 10-18 P206 取弯曲疲劳寿命系数 ，95.01FNK98.02FNK4） 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
7、 P205得：= Mpa=712.5MpaSKFENF114.05*9= Mpa=735 MpaFEF22.85） 根据纵向重合度 ，从图 10-28 P217查得螺旋91.0角影响系数 =0.89Y6） 计算当量齿数18.254cos331vz9.7332ovz7） 查取齿形系数和应力校正系数由表 10-5 P200查得齿形系数 2.616， 2.221FaY2FaY应力校正系数 =1.592， =1.77SS8） 计算大小齿轮的 并加以比较FSaY= =0.0058451FSa5.729*6= =0.0023252FSaY3.小齿轮的数值比较大（2） 设计计算=1.66mm32250584.*64.1*3.0)(cos8981.*2nm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 与nm由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值=2mm。齿数不变。nm4.几何尺寸计算（1）计算中心距mm94.81cos2*)73(cos2)(1 nmza圆整为 99mm（2）被圆整后的中心距修正螺旋角148289*2)73(arcos2)(arcos1mzn因 值改变不多，故参数 、 、 等不必修正。KHZ（3） 计算大小齿轮的分度圆直径=47.44mm“2814cos*31nmzd=150.56mm72n（4） 计算齿宽=23.721db圆整后取 mm, mm24B29
