某带式运输机减速器的高速级圆柱齿轮传动 已知i=4.6 n1=1440r／min 传递功率P=5kW 单班工作制 每班8h 工作期
某带式运输机减速器的高速级圆柱齿轮传动，已知i=4.6，n1=1440r/min，传递功率P=5kW，单班工作制，每班8h，工作期限10年，单方向传动，载荷平稳。试设计该齿轮传动。
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(1)选择材料与热处理方式。所设计的齿轮传动属于闭式传动，通常采用软齿面的钢制齿轮，查阅下表，选用价格便宜便于制造的材料；小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为260HBW，大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBW，硬度差45HBW较合适。
常用齿轮材料及其力学性能
类别材料牌号热处理方法抗拉强度
σb/MPa屈服点
σs/MPa硬 度
(HBW或HRC)优质
碳素钢35正火500270150～180HBW调质550294190～230HBW45正火588294169～217HBW调质647373229～286HBW表面淬火40～50HRC50正火628373180～220HBW合金
结构钢40Cr调质700500240～258HBW表面淬火48～55HRC35SiMn调质750450217～269HBW表面淬火45～55HRC40MnB调质735490241～286HBW表面淬火45～55HRC20Cr渗碳淬火
后回火63739256～62HRC20CrMnTi107983456～62HRC38CrMoAlA渗氮980834＞850HV铸钢ZC45正火580320156～217HBWZG55650350169～229 HBW灰铸铁HT300300185～278HBWHT350350202～304HBW球墨铸铁QT600-3600370190～270HBWQT700-2700420225～305HBW非金属夹布胶木10025～35HBW
(2)选择精度等级。运输机是一般机械，速度不高，故选择8级精度。
(3)按齿面接触疲劳强度设计。本传动为闭式传动，软齿面，因此主要失效形式为疲劳点蚀，应根据齿面接触疲劳强度设计，
1)载荷因数K。圆周速度不大，精度不高，齿轮关于轴承对称布置，按表取K=1.2。
2)转矩T1
T1=9.55×106P/n1=9.55×106×5/1440N·mm=33159.7N·mm
3)接触疲劳许用应力[σH]，
查得：σH1lim1=610MPa, CrH1lim2=500MPa；接触疲劳寿命系数ZN:按一年300工作日，单班每天8h计算，由公式N=60njth得
N1=60×1440×10×300×8=2.07×109 N2=N1/i=2.07×109/4.6=4.5×108
查曲线1，得
ZN1=1(N1＞N0,N0=109)
ZN2=1.03 4)计算小齿轮分度圆直径d1 取d1=45mm。
5)计算圆周速度v
因v＜6m/s，故取8级精度合适。
(4)确定主要参数，计算主要几何尺寸。
1)齿数。取z1=20，则Z2=z1i=20×4.6=92。
2)模数m
m=d1/z1=45/20mm=2.25mm正好是标准模数第二系列上的数值，可取(读者也可按优先选用原则选第一系列标准模数m=2.5mm)。
3)分度圆直径
d1=z1m=20×2.25mm=45mm
d2=z2m=92×2.25mm=207mm
4)中心距α
α=(d1+d2)/2=(45+207)/2mm=126mm
5)齿宽b
b=ψdd1=1.1×45mm=49.5mm取b2=50mm,b1=b2+5mm=55mm。
(5)校核弯曲疲劳强度。
1)复合齿形因数YFS。得：YFS1=4.35，YFS1=3.98。
2)弯曲疲劳许用应力[σbb]
由弯曲疲劳极限应力σbblim:σbblim1=490MPa，σbblim2=410MPa。
弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1(N1＞N0，N0=3 ×106)，YN2=1(N2＞N0，No=3×106)。
弯曲疲劳的最小安全系数SFmin：按一般可靠性要求，取SFmin=1