1.小齿轮齿数z1

若保持齿轮传动的中心距a（或小齿轮分度圆直径d1）不变，增加齿数，可增大重合度，改善传动平稳性；可减小模数、降低齿高，从而减小了齿轮毛坯直径，减少切削量，节省制造费用并使结构紧凑；还能减小滑动速度，减少磨损。因此，对于软齿面闭式传动，在满足齿根弯曲疲劳强度的前提下，宜采用较多齿数，一般取z1≥20~40。对于硬齿面闭式传动及开式传动，为保证轮齿具有足够的弯曲疲劳强度并使结构紧凑，宜适当减少齿数，以便增大模数。一般取z1≥17~20，允许轮齿有少量根切或齿轮为手动时，z1可减少至14。

2.模数m

模数m的最小允许值应根据抗弯曲疲劳强度确定。在保证强度的前提下，宜取较小模数，以利于增加齿数。齿轮传动的模数一般可按m=（0.007~0.02）a（a为中心距，mm）取值。为防止轮齿因过载而折断，传递动力的齿轮应保证模数m≥2mm。

3.齿数比u

当齿轮减速传动时u=i，增速传动时u=1/i。

过大的u值，使两轮的强度相差大，且使传动装置外廓尺寸过大，故通常取u≤5；当u＞5时，可采用多级传动。

一般齿轮传动，实际传动比i与理论值允许误差为Δi±5%。

4.齿宽系数ψd

齿宽系数越大，轮齿越宽，承载能力越强，并使小齿轮分度圆直径d1和模数m减小，从而缩小传动装置的径向尺寸和减小齿轮的圆周速度。但轮齿过宽会使载荷沿齿向分布严重不均。一般机械，ψd由表6-7取值。

5.齿宽b

为了便于装配和补偿轴向尺寸的误差，确保齿轮的啮合齿宽，并节省材料，通常使小齿轮比大齿轮宽5~10mm，通常以大齿轮的齿宽b2作为工作齿宽b，代入强度公式计算。

【例6-1】　图6-22所示为手动绞车中的开式齿轮传动。已知传动比i=5，手摇时施加于摇柄上的力Fh=200N，摇柄长L=200mm。试分析该齿轮传动的承载能力，并确定其主要几何尺寸。

图6-22　例6-1图

解：（1）齿轮的材料及精度等级

考虑是手动机械，载荷不大，且为开式传动，不易保证良好的润滑，尺寸也无严格限制，参照表6-4，大、小齿轮材料均取HT300，低温退火，硬度为220HBS。

查表6-5，取齿轮传动精度等级为9级。

（2）确定计算准则，进行强度计算

考虑开式传动常因齿面磨损而发生折断，所以按齿根弯曲疲劳强度计算，由式（6-16）求模数m，即

①小齿轮传递的转矩T1为

②选取载荷系数K。虽然手动绞车为开式齿轮传动，工作条件恶劣，但考虑载荷不大，且速度小，参考表6-6取K=1.2。

③选取齿宽系数ψd。齿轮相对于轴承非对称布置，两轮均为软齿面，查表6-7，取ψd=0.8。

④确定齿数z。由于为手动的齿轮传动，取z1=17，则大齿轮齿数z2=iz1=5×17=85。

⑤确定复合齿形系数YFS。查表6-10，得z1=17，YFS1=4.51；z2=85，YFS2=3.98。

⑥确定许用弯曲应力[σF]。根据齿轮材料HT300及硬度220HBS查表6-9得

由于YFS1/[σF]1=4.51/74＞YFS2/[σF]2=3.98/74，所以将YFS1/[σF]1代入公式计算，可计算模数m为

对于开式传动，应将计算所得m加大10%~15%，即m=（1.1~1.15）×2.94=3.23~3.38，查表6-1，取标准值m=4mm。

（3）计算传动的主要尺寸

①分度圆直径。

②齿轮传动中心距。

③齿宽。

取b1=60mm，b2=55mm。

【例6-2】　某带式运输机上由电动机驱动的单级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。已知小齿轮传递的功率P1=7.4kW，转速n1=960r/min，传动比i=4.2，单向转动。试分析该齿轮传动的工作能力，并确定其主要几何尺寸。

解：（1）选择材料及精度等级

考虑是普通减速器，无特殊的要求，故采用软齿面齿轮传动。由表6-4，选大、小齿轮的材料和热处理方式为

小齿轮：45钢，调质处理，硬度为240HBS（比大轮高25~50HBS）。

大齿轮：45钢，正火处理，硬度为200HBS。

查表6-5，初取齿轮传动精度等级为8级。(www.daowen.com)

（2）确定计算准则

该齿轮传动属于闭式软齿面，针对齿面点蚀，先按齿面接触疲劳强度计算几何尺寸，然后按齿根弯曲疲劳强度校核。

（3）按齿面接触疲劳强度计算

由式（6-14）求小齿轮分度圆直径d1，即

①小齿轮传递的转矩T1为

②选取载荷系数K。按中等冲击，查表6-5，取K=1.4。

③选取齿宽系数ψd。齿轮相对于轴承对称布置，两轮均为软齿面，查表6-7，取ψd=1。

④确定材料的弹性系数ZE。两轮均为钢，查表6-8，得ZE=189.8。

⑤确定许用接触应力[σH]。齿轮材料45钢，调质或正火，据此查表6-9得：

小齿轮：硬度为240HBS，[σH]1=380+0.7×240=548（MPa）。

大齿轮：硬度为200HBS，[σH]2=380+0.7×200=520（MPa）。

取较小值[σH]2和其他参数代入公式，可初算小齿轮分度圆直径d1为

（4）确定主要的几何参数

①中心距a。

考虑加工、测量的方便，圆整后取a=160mm。

②模数m。由经验公式m=（0.007~0.02）a可得

由表6-1，取标准模数m=2.5mm。

③齿数z。满足a=160mm与m=2.5mm的齿数和为

对于软齿面闭式传动，z1值一般在20~40之间，故取z1=24，则

④传动比。实际传动比i′=z2/z1=104/24=4.33，传动比误差为

⑤其他几何尺寸。

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

中心距

齿轮宽度

⑥计算齿轮圆周速度。

查表6-5，选齿轮传动精度等级为8级为宜。

（5）校核齿根弯曲疲劳强度

由式（6-15）可知，齿根弯曲疲劳强度的校核计算公式为

①确定复合齿形系数YFS。查表6-10，得z1=24，YFS1=4.24；z2=104，YFS2=3.96。

②确定许用弯曲应力[σF]。齿轮材料45钢，小齿轮调质，大齿轮正火，据此查表6-9得

小齿轮：硬度为240HBS，[σF]1=140+0.2×240=188（MPa）。

大齿轮：硬度为200HBS，[σF]2=140+0.2×200=180（MPa）。

③校核计算。

齿根弯曲强度足够。