mj?163003?mZ1u??j??nj22?u?1?Pd 文献《机床主轴变速箱设计简明手册》1，
式中 ：mj--按接触疲劳强度估算的齿轮模数（mm）
pd--驱动电动机的功率（kw）
nj--被计算齿轮（小齿轮）的计算转速（r/min）
u—大齿轮与小齿轮齿数之比，“+”号用于外啮合，“-”号用于内啮合 z1--被计算齿轮的齿数（一般取传动中的小齿轮）
?m--齿宽系数，?m=
jB=6-10，B为齿宽，m为模数 m???--许用接触应力（MPa）
???=1100Mpa
j查文献表，得则a组
44(?1)?3.8228mj?163003?1.65448?282??11002?80028，取
mj1?2；
b组
56(?1)?3.7128mj?163003?1.8556228?28??1100?5002865(?1)?3.5826mj?163003?2.55658?262??11002?25026，取
mj1?2；
c组，取
mj1?3
6.2 模数的校核
根据文献《机床主轴变速箱设计简明手册》 按接触疲劳强度计算齿轮模数：
(u?1)k1k2k3kspmj?163003?mz2u?j2nj，
??按弯曲疲劳强度计算齿轮模数
kkkkpmw?2753123s?mzY??w?nj，
1
宁波工程学院机械系《机床主轴变速箱设计简明手册》
其中: 1）P是被验算齿轮传递的功率（KW），P???pd
2）k1是工作状况系数，考虑载荷冲击的影响：冲击性机床（刨床、插床）k1=1.6-1.8 ，主运动（中等冲击）k1=1.2-1.6 辅助运动（轻微冲击）k1=1-1.2
3）k2是动载荷系数（考虑由于齿轮制造误差引起的齿轮附加动载荷影响） 4）k3是齿向载荷分布系数，
5）ks是寿命系数，ks?ktknkpkq，ks的极限值ksmax、ksmin由表4-23查出，当ks?ksmax时，取ks?ksmax，当ks?ksmin时，取ks?ksmin
6) kt是工作期限系数，kt?m60nT c07)n是齿轮的最低转速（r/min） 8）m是交变载荷下的疲劳曲线指数 9）c0是基准循环次数
10）T是预定的齿轮工作期限，中型机床推荐T=15000-20000h 11）kn是转速变化系数，查表4-20 12) kp是功率利用系数，查表4-21 13）kq是材料强化系数，查表4-22
14）Y是齿型系数，查表4-24
1．变速组a：
按变速组内最小齿轮Z3?30算各齿轮模数。齿轮选用40Cr，整淬处理，7级精度。 按接触疲劳强度计算，取k1=1.4；
查文献《机床主轴变速箱设计简明手册》表4-17，k2=1.3 ；表4-18，k3=1.04；表4-19，m=3，c0?10，T取18000h。
7kt?344?800?18000?3.99 710kn、kp、kq均查表，带入公式： ks?ktknkpkq
得：则
ks?kt?kn?kp?kq?3.99?0.82?0.58?0.76?1.44
(44/28?1)?1.4?1.3?1.04?1.44?3.82?0.96mj?163003?2.278?282?44/28?11002?800
按弯曲疲劳强度计算
kt?344?800?18000?1.47 810?2ks?kt?kn?kp?kq?1.47?0.82?0.58?0.76?0.53
带入公式：
1.4?1.3?1.04?0.53?3.82?0.96mw?2753?1.448?28?0.444?320?800所以修正模数为3。
2．变速组b：
按变速组内最小齿轮z28?28算各齿轮模数。齿轮选用40Cr，整淬处理，7级精度。
按接触疲劳强度计算，取k1=1.4；
查文献《机床主轴变速箱设计简明手册》表4-17，k2=1.3 ；表4-18，k3=1.04；表4-19，m=3，c0?10。
60?500?18000kt?3?3.781077kn、kp、kq均查表，带入公式： ks?ktknkpkq
得：则
ks?kt?kn?kp?kq?3.78?0.82?0.58?0.76?1.37
(56/28?1)?1.4?1.3?1.04?1.37?3.71?0.96mj?163003?2.51228?28?56/28?1100?500按弯曲疲劳强度计算
kt?356?500?18000
?1.36108?2ks?kt?kn?kp?kq?1.36?0.82?0.58?0.76?0.49
带入公式：
1.4?1.3?1.04?0.49?3.71?0.96mw?2753?1.638?28?0.444?320?500所以修正模数为3。
3．变速组c：
按变速组内最小齿轮z?26算各齿轮模数。齿轮选用40Cr，整淬处理，7级精度。
13按接触疲劳强度计算，取k1=1.4；
查文献《机床主轴变速箱设计简明手册》表4-17，k2=1.3 ；表4-18，k3=1.04；表4-19，m=3，c0?10。
765?250?18000kt?3?3.08107
kn、kp、kq均查表，带入公式： ks?ktknkpkq
得：则
ks?kt?kn?kp?kq?3.08?0.82?0.58?0.76?1.11
(65/26?1)?1.4?1.3?1.04?1.11?3.58?0.96mj?163003?2.99228?26?65/26?1100?250
65?250?18000kt?3?1.14810?2
按弯曲疲劳强度计算
ks?kt?kn?kp?kq?1.14?0.82?0.58?0.76?0.41
带入公式：
1.4?1.3?1.04?0.41?3.58?0.96mw?2753?1.968?26?0.444?320?250所以模数取3合适。 故可确定齿轮各个参数 齿轮 齿数 36 36 28 模数 3 3 3 分度圆直径 108 108 84 齿根高 3.75 3.75 3.75 齿顶高 3 3 3 齿根圆直径 100.5 100.5 76.5 齿顶圆直径 114 114 90 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 44 32 40 42 42 28 56 56 35 26 65 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 132 96 120 126 126 84 168 168 105 78 195 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3 3 3 124.5 88.5 112.5 118.5 118.5 76.5 160.5 160.5 97.5 70.5 187.5 138 102 126 132 132 90 174 174 111 84 201 3 3 3 3 3 3 3 3 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 7.齿轮参数总结
8.齿轮强度的校核 21
3.1 齿轮强度的校核
根据要求，校核第一变速组中受力最大的齿轮和第二、第三变速组中受力最大的齿轮。由圆周力Ft?2Td可知齿轮直径越小，受力越大，故在第一变速组中校核齿数最小齿轮的
齿面接触疲劳强度及与它相啮合的齿轮的齿根弯曲疲劳强度；根据扭矩公式
T?9550000Pn可以知道转速越大，扭矩越小，故应校核第三变速组中齿数最少的齿轮的
齿面接触疲劳强度及与它相啮合的齿轮的齿根弯曲疲劳强度。
机床设计说明书 陈攀
