考虑到齿轮传动箱的功率较低，所以齿轮的材料在经济耐用的45#和40Cr钢中选择。40Cr钢比45#较贵，但是价格还是适中，调质后材料的强度极限和屈服极限都较高，一般可以达到700Mpa，最低也在500Mpa左右，制作齿轮后齿面硬度较大，适合高速级小齿轮的传动设计要求，故小齿轮选择40Cr钢调质处理，齿面硬度为270HBW，大齿轮选择45#钢调质处理，齿面硬度较小齿轮略低，为230HBW，由于为闭式软齿面传动，载荷平稳，齿轮的转速不高，所以齿轮要求精切初选7级精度，小齿轮齿数z1=23，大齿轮齿数z2=u1z1=4×23=92,取z2=93，满足大小齿轮数为质数且互质，u1=z2/z1=93/23=4。04，故实际传动比为i=4。04。根据软齿面传动非对称安装查表，由于是闭式软齿面接触，取偏上限的齿宽系数φd=0。9，初选斜齿轮螺旋角β=13°。

2。3。2  齿面接触疲劳强度设计

根据

初选载荷系数Kt=1。4

小齿轮传递转矩==4。775×103 N·mm

查表材料系数ZE=189。8

对于标准斜齿轮传动，查图节点区域系数ZH=2。44

由z1、z2查图得εα1=0。753，εα2=0。88，εα=εα1+εα2=0。753+0。88=1。633

根据轴向重合度，由εβ、εα查图得重合度系数Zε=0。82

查图得螺旋角系数Zβ=0。986

按齿面硬度查图得大、小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=570 Mpa、σHlim2=520 Mpa

计算应力循环次数N1=60n1jLh=60×1500×1×10×200×16=2。88×109

查图得接触疲劳寿命系数ZNT1=0。9，ZNT2=0。95

根据失效率取安全系数SH=1

确定许用接触应力 MPa得：             MPa

试算小齿轮分度圆直径 mm

计算圆周速度 m/s文献综述

计算齿宽 mm

计算载荷系数

查表得使用系数KA=1

根据v=1。71 m/s、7级精度查图得动载系数Kv=1。3

由表取KHα=KHβ=1。4

查表得

取KFβ=KHβ=1。341

由此得K=2。44

校正分度圆直径 mm

2。3。3  齿轮传动的几何尺寸

计算模数 mm

根据高速轴小齿轮设计要求m≥2，按照GB/T 1357-1987第一标准系列取模数m=2

传动中心距 mm

确定螺旋角

          β=13。0939°=13°5′38″

两轮分度圆直径 mm

               mm

齿轮宽度 mm

        取b2=40 mm b1=b+(5~10) mm=40+5=45 mm

齿高h=2。25m=2。25×2=4。5 mm

2。3。4  齿根弯曲疲劳强度校核

根据

查调质钢大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim1=250 MPa、σFlim2=200 MPa

应力循环次数N1=2。88×109 

N2=7。128×108

查图取弯曲疲劳寿命系数YNT1=0。88 YNT2=0。90

取弯曲疲劳安全系数SF=1。4

应力修正系数YST=2。0，尺寸系数YX=1

计算许用弯曲应力 MPa

                 MPa

计算载荷系数 K=2。44

根据当量齿数

由表得齿形系数       YFa1=2。60，YFa2=2。18

      应力校正系数   YSa1=1。59, YSa2=1。791

大齿轮的数值大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度