B.低速级齿轮设计
①选定齿轮类型，精度等级，材料和齿数
（1）按已知条件，选用直齿圆柱齿轮传动。
（2）此减速器为大功率传动，故采用硬齿面齿轮传动。大小齿轮材料选40Cr，表面淬火，表面硬度为HRC48～55。
（3）因表面淬火，齿轮变形小，不需磨削，故选7级精度。
（4）选小齿轮齿数为Z1=24，则Z2=i2Z1=50.
②按齿面接触疲劳强度设计
设计公式：  2.32×
（1）确定上式中各参数
a.选载荷系数Kt=1.3
b.小齿轮传递扭矩T=14284.04N•m
c.选齿宽系数 =0.9
d.弹性影响系数 =189.8
e.按齿面硬度中间值HRC52，查的大，小齿轮的接触疲劳强度极限为
 =1170MPa
f.重合度系数 ，端面重合度
 =[1.88-3.32（ ）]
      =[1.88-3.32（ ）] =1.68
 = = =0.88
g.计算应力循环次数
N1= =60×251.7×1×（300×15×8×2）=1.073×109次
N2=1.073×109/2.10=0.51×109次
h.查的接触疲劳寿命系数 =0.90， =0.92
i.计算接触疲劳许用应力：取安全系数S=1，则
 =1053MPa
 =1076MPa
（2）计算
a.设计公式中代入 中较小的值，得
  2.32× =212.3mm
b.计算小齿轮分度圆圆周速度
V= m/s
c.计算齿宽b
 =0.9×212.3=191.07mm
d.计算齿宽与齿高之比b/h
模数 =191.07/24=8.85mm
齿高 =2.25×8.85=19.90mm
b/h=191.07/19.90=9.6
e.计算载荷系数
查图表得
所以载荷系数
f.按实际载荷系数修正
 =212.3× =234.41mm
g.计算模数m
m=d/z=234.41/24=9.76mm
③按齿根弯曲疲劳强度设计
 
（1）确定设计公式中的参数
a.查得大，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =680MPa
b.查得弯曲疲劳寿命系数
c.计算弯曲疲劳许用应力
取安全系数S=1.4，则
 MPa
 MPa
d.计算载荷系数K
 1×1.11×1.1×1.37=1.67
e.查得齿形系数
f.查得应力校正系数
g.计算重合度系数
h.计算大，小齿轮 值
 
所以小齿轮的弯曲强度较弱
（2）计算齿轮模数
设计公式中代入 的较大值，得
 综合齿面接触疲劳强度的设计结果和齿根弯曲疲劳强度的设计结果，选取模数的标准值为m=10mm，这时需要修正齿数
 ，取Z1=24则   
④几何尺寸计算
（1）计算分度圆直径
（2）计算中心距
（3）计算齿轮宽度
取b2=216mm，b1=b2+5=221mm
4.2.2．轴的设计与校核
A．高速轴的设计
①选择轴的材料
初选40Cr,查表得
②计算轴径
选择A0=126，
因为选择轴的最小值为102.48mm，所以取稍大点的轴径110mm。综合考虑选用深沟球轴承，轴承的内径为110mm，型号为61822。
③轴的校核
由于轴同时受到弯矩和扭矩，所以按照弯扭合成强度条件计算
a.轴的受力简图(图4.2)
 
图4.2 高速轴受力分析图
b.受力分析
轴传递的扭矩T=5069.1
齿轮的圆周力
齿轮的径向力
c.计算作用轴上的支反力
垂直平面内支反力
RH1=53648.0N，RH2=13940.0N
水平平面内支反力
RV1=19526.2N，RV2=5073.8N
d.计算弯矩和扭矩，做出弯扭矩图(图4.3)
弯矩 总弯矩
按照第三强度理论计算当量弯矩 ，取 ，算得
e．校核轴的强度
根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，齿轮与轴的结合面属于危险截面。该截面抗弯截面模量为
 33.22MPa 所以合适。 旋转式高速水洞设计动力系统设计(5):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_3037.html