《现代机械设计技术》课程南通航运职业技术学院机电系

项目二：传动零件的设计

设计步骤

1. 选择材料，初选齿轮精度等级并确定许用接触应力2. 按齿面接触强度初步确定小齿轮的分度圆直径和中心距

注意：载荷系数（中等冲击、轻微冲击）和齿宽系数取值适当；

a 按 R20 、 R40 进位圆整。3. 确定两齿轮的模数和齿数

Z1 和 Z2 最好互为质数； 初选螺旋角 β=8 ～ 15° ； mn=2a cosβ/(Z1+Z2), mn≥2mm ，模数系列　　4. 确定两齿轮的螺旋角大小 cosβ=mn(Z1+Z2)/2a ； β 精确到度 (°) 、分 (′) 、秒 (″)

5. 计算两齿轮的几何尺寸 b2=b ，★ b1=b2+(5-10)mm

设计步骤

6. 验算轮齿的弯曲强度 注意单、双向传动的区别； [2] 表 16-25 的查取。7. 验算齿轮的圆周速度 v 8. 计算作用力

力的大小 [2]P272 式 16-35 ： 圆周力 Ft = 2T1/d1 径向力 Fr =Fttanαn/cosβ 轴向力 Fa =Fttanβ 力的方向： 主动轮圆周力与其圆周速度方向相反，从动轮圆周力

与其圆周速度方向相同；径向力指向各自轮心；轴向力根据左右旋分别用左右手，四指半曲指向齿轮的旋转方向，拇指伸直与四指垂直，若是主动轮，则拇指指向为轴向力方向，若从动轮，则相反。

设计步骤

9.算两齿轮的公法线长度 齿轮公法线的含义

齿轮公法线长度确定步骤：

由 [1] P213 表 10-82 确定 Kβ ，插值法 计算 Z’=KβZ

据 Z’ 的整数部分查 [1]P212 表10-81确定 W’ 和跨测齿数；

据 Z’ 的小数部分查 [1]P213 表10-83的 ΔW’

计算公法线长度 Wn=( W’+ΔW’)mn

设计步骤

10. 精度等级选择 (GB10095-88 )

精度确定 滚齿加工，最低精度为 8 级， [1] Ｐ 207 表10-66

齿轮各项公差的分组 以 887 级为例介绍Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个公差组。 检测课题及数值 齿厚极限偏差 [1] 表10-80、 10-79；

中心距极限偏差 [1] 表10-78；

公法线平均长度上偏差、下偏差计算，参 [1] Ｐ 210 的例子；

设计步骤

11.齿轮结构及齿轮啮合特性表

小齿轮结构

[1]P103

大齿轮结构

当 da=200 ～ 500mm 时，一般采用腹板式锻钢齿轮。

齿轮啮合特性表（主、从动齿轮）

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名称 符号 小齿轮 大齿轮齿数 z

法向模数 mn

法向压力角 αn 20° 20°

法向齿顶高系数 han* 1 1

法向顶隙系数 cn* 0.25 0.25

旋向螺旋角 β

径向变位系数 x 0 0

齿轮副中心距及其偏差 a±fa

精度等级公差组 检测项目 代号 公差（或极限偏差）

Ⅰ 

齿圈径向跳动公差 Fr

公法线长度变动公差 Fw

Ⅱ 

齿距极限偏差 fpt

齿形公差 ff

Ⅲ 齿向公差 Fβ

公法线平均长度及偏差跨齿数 k

Fr

Fw

fpt

Fβ

ff

a±fa

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