在“齿轮设计实例(一)”中进行了选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数和按齿面接触疲劳强度设计计算的介绍，本文将对设计步骤中的其他内容进行简单介绍。
二、设计步骤介绍（续）
设计步骤主要包括六个方面：选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数；按齿面接触疲劳强度设计的计算；按齿根弯曲疲劳强度设计的计算；几何尺寸计算；结构设计及图纸确定；设计总结。
3、按齿根弯曲疲劳强度设计的计算
这部分内容主要包括两个方面：试算齿轮副模数和调整齿轮副模数。
第一，试算齿轮副的模数。由“直齿圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算”中得到的模数设计计算公式如下：
m≥[(2KF·T·Yε/(ϕd·z2))·(YFa·YSa/[σF])]1/3
其中，T的单位为N·mm。
公式中的各参数确定如下：
(1)、试选（下标加“t”表示try）KFt为1.3；
(2)、计算弯曲疲劳强度用重合度系数Yε（在齿面接触疲劳强度设计中已算得εα=1.711）：
Yε=0.25+0.75/εα=0.688
(3)、计算YFa·YSa/[σF]，步骤如下：
根据前面已经确定的齿数，由图12（也就是“直齿圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算”中的图4）可查得小齿轮和大齿轮的齿形系数分别为YFa1=2.65和YFa2=2.23；应力修正系数YSa1=1.58，YSa2=1.76。
由图13（也就是“齿轮传动的参数选择”中的图6）可查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为σFlim1=500MPa，σFlim2=320MPa。
由图14（也就是“齿轮传动的参数选择”中的图3）可查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.88。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，将上述各相关值代入[σ]=KN·σlim/S后可得：
[σF]1=KFN1·σlim1/S=304MPa
[σF]2=KFN1·σlim1/S=201MPa
由此可得小齿轮和大齿轮的YFa·YSa/[σF]值分别为0.0138和0.0195。在“直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度计算”中的“齿轮传动强度计算说明”部分已经知道，为了保证齿轮副的弯曲疲劳强度，在设计计算中，应取两个齿轮中YFa·YSa/[σF]计算的较大者。因此，这里取大齿轮的YFa·YSa/[σF]值，即：
YFa·YSa/[σF]=YFa2·YSa2/[σF]2=0.0195
然后，将各数值代入模数m的计算公式中，可得模数试算值：
mt≥[(2KFt·T1·Yε/(ϕd·z12))·(YFa·YSa/[σF])]1/3
=1.872mm
第二，调整齿轮副的模数。主要包括三部分内容：计算数据准备、实际载荷系数计算和按实际载荷系数计算齿轮模数。
(1)、计算实际载荷系数前的数据准备。主要是计算圆周速度、齿宽和宽高比，分别如下：
圆周速度v：
d1=m1z1=1.872×24=44.928mm
将其和n1=970rpm带入下式后可得：
v=πd1n1/(60×1000)=2.282m/s
齿宽b：将d1=44.928mm和ϕd=1带入后可得：
b=ϕdd1=44.928mm
宽高比b/h：
h=(2ha*+c*)·mt
=(2×1+0.25)×1.872
=4.212mm
由此可得b/h=10.667。
(2)、计算实际载荷系数KF。
由v=2.282m/s和7级齿轮精度，可通过图15（也就是“齿轮传动的计算载荷”中的图2）查得KV=1.08。
同样，由Ft=2T1/d1可求得Ft为4.821×103N，并由此可得：
KAFt/b=1×4.821×103/44.928
=107N/mm
大于100N/mm，由图16可得齿间载荷分配系数KFα=1.0。
KHβ的选择如图17（也就是“齿轮传动的计算载荷”中的图8）所示。
利用插值法（齿宽b=44.928mm），可得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时的齿向载荷分布系数KHβ=1.316。结合b/h=10.667，由图18（也就是“齿轮传动的计算载荷”中的图10）可得KFβ=1.276。由此可得实际载荷系数KF为：
KF=KA·KV·KFα·KFβ=1.378
(3)、按实际载荷系数计算齿轮模数。在“直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度计算”中的“齿轮传动强度计算说明”部分已经知道，若得到的KH或KF与试选的KHt或KFt相差较大，则应按下式修正试算所得模数mt：
mF=mt·(KF/KFt)1/3
将mt=1.872，KF=1.378和KFt=1.3代入后可得mF=1.909mm。
相应的小齿轮分度圆直径d1F为：
d1F=mFz1=1.909×24=45.816mm
与“齿轮设计实例(一)”中的计算结果对比可知，由齿面接触疲劳强度计算的模数mH（为2.918mm）和小齿轮分度圆直径d1H（为70.022mm）分别大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数mF（为1.909mm）和小齿轮分度圆直径d1F（为45.816mm），需要进行权衡选择，思路如下。
由于齿轮模数的大小主要取决于齿根弯曲疲劳强度，而齿轮直径的大小主要取决于齿面接触疲劳强度，因此，可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.909mm，并就近圆整为标准值m=2mm。
取按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=70.022mm，算出小齿轮齿数为：
z1=d1/m=70.022/2
=35.011
取为z1=35，则由设计齿数比u=3.2可得大齿轮齿数为z2=3.2×35=112。
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑。
4、几何尺寸计算
(1)、计算分度圆直径：
d1=z1m=35×2=70mm
d2=z2m=112×2=224mm
(2)、计算中心距：
a=(d1+d2)/2=147mm
(3)、计算齿轮宽度：
b=ϕdd1=1×70=70mm
考虑到不可避免的安装误差，为了保证设计齿宽b和节省材料，一般将小齿轮略为加宽3~5mm，而大齿轮齿宽等于设计齿宽，如b1=75mm，b2=70mm。
5、结构设计及图纸确定，这里不再介绍。
6、设计总结
齿数z1=35，z2=3.2×35=112；模数m=2mm；压力角20°；中心距a=147mm；齿宽b1=75mm，b2=70mm；小齿轮的材料为40Cr（调质），大齿轮材料45钢（调质），7级精度。
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