斜齿轮设计

课程设计斜齿轮一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握斜齿轮的基本概念、类型和应用；技能目标要求学生能够通过实验和观察，了解斜齿轮的传动原理和计算方法；情感态度价值观目标要求学生培养对机械传动领域的兴趣和好奇心，提高学生的创新意识和实践能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括斜齿轮的基本概念、类型和应用，斜齿轮的传动原理和计算方法，以及斜齿轮在实际工程中的应用案例。

首先，通过讲解和演示，使学生了解斜齿轮的基本概念和类型，引导学生掌握斜齿轮的工作原理和特点。

其次，通过实验和观察，让学生了解斜齿轮的传动原理和计算方法，提高学生的实践操作能力。

最后，通过分析实际工程案例，使学生了解斜齿轮在机械传动领域的重要应用，培养学生的创新意识和实践能力。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，运用讲授法，向学生讲解斜齿轮的基本概念、类型和应用，使学生掌握斜齿轮的基本知识。

其次，运用讨论法，引导学生探讨斜齿轮的传动原理和计算方法，提高学生的思维能力和解决问题的能力。

然后，运用实验法，让学生观察和操作斜齿轮传动实验，增强学生的实践操作能力。

最后，运用案例分析法，分析实际工程案例，使学生了解斜齿轮在机械传动领域的重要应用。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

教材和参考书用于为学生提供丰富的学习材料，帮助学生掌握斜齿轮的基本知识和应用；多媒体资料用于为学生提供形象的视觉信息，增强学生的学习兴趣；实验设备用于开展斜齿轮传动实验，提高学生的实践操作能力。

通过充分利用这些教学资源，丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现；作业主要评估学生对斜齿轮知识的掌握和应用能力；考试则全面考察学生对斜齿轮基本概念、传动原理和应用的理解。

四、硬齿面斜齿轮传动设计步骤已知：传递功率P ，转速1n 、2n （或传动比i ，齿数比u ）；齿轮的布置情况，载荷的变动情况，每天工作小时数，使用年限等。

设计：齿轮的材料，热处理，主要尺寸等 步骤：1．选择齿轮材料：包括大小齿轮的材料，热处理，硬度，查表7-5选择精度等级（一般为6~9级）；初选螺旋角()815β选12040Z = （闭式）；117~20Z =（开式） 但1HBS 、2HBS ＞3502．确定许用应力1）许用接触应力的确定 式（7-24）[]lim H bH HL HK S σσ=① 由表7-8 ，查lim 1H b σ 、lim 2H b σ，并取二者的小值计算[]H σ② 取安全系数 H S (课本：P145) ③ 计算应力循环次数60nt H N =, n 是与[]H σ对应齿轮的转速。

④ 由图7-35 查循环基数 HO N⑤ 计算HL K = 当H HO N >N 时，取1HL K = ⑥ 计算[]H σ2) 许用弯曲应力 式（7-30）[]l i m F bF FC FL FK K S σσ=①由表7-9，查lim 1F b σ ，lim 2F b σ ②取安全系数F S （课本：P148） ③取K FC （课本：P148）④计算K FL 一般FV H N =N ，6FO N =410⨯当HBS ＞350时，FL K =1 ≥，但≤1.6⑤计算[]1F σ、[]2F σ3.计算工作转矩6PT=9.5510n⨯ (如果已知，就不必计算) 4．根据齿根弯曲强度公式，求模数式（7-29）n mm k ≥初步计算时，取 1.4m k = ；由表7-7查d ψ ；图7-32查K βY F1 、Y F2 由 Z 1 、 Z 2 查图7-38得到 计算[]11F F Y σ 、[]22F F Y σ 并代入二者中的大值求出n m ,并取标准值，则12()2cos n m Z Z a β+=，圆整后，重新计算β：12()arccos 2n m Z Z aβ+=精确到秒则11cos n m Z d β=，1d b d ψ= 圆整后作为b 2 ，12(5~10)b b =+ 实际的21d b d ψ=5. 精确验算齿根弯曲应力式（7-28））[]1212F F Fd nT K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤式中：1Y K εβαε= ， 0.9 1.0K ε= 12111.88 3.2cos Z Z αεβ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦1140Y ββ=-， 11601000d n πν=⨯ m/s由图7-33查K ν，并计算：[]1111212F F F d n T K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤ ；[]1222212F F F d nT K K Y Y Y d m βνεβσσψ=≤如不满足，可增加模数重新验算，并将该模数作为该对齿轮的模数。

一、传动方案拟定1、设计任务：设计用于螺旋输送机上的传动装置工作条件：三班制单向连续运转，载荷平稳，使用年限为10年，只生产10台，每年工作240天，输送工作转速允许误差为±5%，输送级效率为0.95（包括轴承的效率）。

2、设计原始数据：输送机工作轴转矩T=900N m转速n=125r/min3、方案拟定：根据设计任务，和实际情况，选择斜齿轮减速，外部传动为锥齿轮传动。

[бF2]= Бfe2/S F =480MPa 2. 按齿轮面接触强度设计计算齿轮按8级精度制造。

查表取载荷系数K=1.3，齿宽系数φd =0.8，计算齿轮转矩﹑初选螺旋角﹑实际传动比以及齿形系数。

小齿轮上的转矩 T 1 = 9.55×106×（P Ⅰ/ n Ⅰ） =9.19×105 N ·mm 取Z E =188 标准齿轮Z H =2.5 初选螺旋角 = 15°βZ =βCOS =0.981d []321d 12⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂•••±•Φ≥H Z ZH ZE U U KT β=60.606mm取小齿轮齿数为Z 1=21，大齿轮齿数为Z 2=81.69，取Z 2=82, 实际传动比i=88.321=Z Z模数 11COS d m Z n β•==2.788 取模数 3 计算中心距 a ()βcos 221nm z z +==159.95mm[бF2] =480MPaT 1= 9.19×105 N ·mmi=3.88=n m 3a 圆整后取160mm按圆整后的中心距修正螺旋角 β= arcos()am z z n221+= 15°36’39’’计算大、小齿轮的分度圆直径1d βcos 1nm z ==65.243mm 2d βcos 2n mz ==254.757mm计算齿轮宽度b=φd d 1= 0.8×76023= 52.19mm取b 1=55mm ，b 2= 50mm3．按弯曲强度校核 齿形系数 Z V1=Z 1/=23.302 Z V2=Z 2/=90.99查图11－8得 Y Fa1=2.8 Y Fa2=2.23 查图11－9得 Y Sa1=1.58 Y Sa2= 1.78бF1=nSa Fa m Y Y KT •••1111d b 2=98.2MPa<[бF1]=368MPa该斜齿轮安全=a 160mm=β15°36’39’’1d =65.243mm 2d =254.757mm=1b 55mm =2b 50mmZ V1=23.302 Z V2=90.99确定齿轮和轴承的润滑计算齿轮圆周速度 11601000v d n π=⨯=4.8m/s <5m/s 所以齿轮采用油润滑1. 轴材料的选择根据轴的受力分析查表 轴2选择45钢，调制处理，而轴1和齿轮做成一体，则选择和小齿轮一样的材料同样选用45钢 2. 轴的结构设计 (1) 高速轴高速轴径向选择：1、联轴器轴段：根据最小直径和联轴器的标准尺寸选择，d 1=40mm2、密封处轴段：根据密封圈的标准（拟采用毡圈密封）取 d 2=45mm轴的载荷图（2）低速轴1、联轴器轴段：根据最小直径和联轴器的标准尺寸选择，D1=45mm2、密封处轴段：根据密封圈的标准（拟采用毡圈密封）取 D2=50mm3、滚动轴承轴段：D3=55mm（按标准选取）4、齿轮处轴段：该段轴应比滚动轴大2到3mm 则选D24=57mm5、过度轴段（轴肩）：D4=69mm，D5=62mm（由于箱体内壁等原因此段比较长因此采用阶梯轴肩）根据齿宽b和轴承标准件的宽度以及箱座的的结构，定L1=84mm;L2=53 mm;L3=30mm ;轴的载荷分析图如下选用凸缘式端盖易于调整，采用闷安装无架式旋转轴J封圈实现密封。

斜齿轮齿轮设计公式
斜齿轮是一种常见的传动元件，其齿轮的设计需要满足一系列的要求，包括传动比、传动效率、齿轮强度、齿形等方面。

因此，斜齿轮的设计需要考虑多个因素，并结合实际应用情况进行综合评估。

斜齿轮的设计公式主要包括以下几个方面：
1. 齿数计算公式
齿数是斜齿轮设计的基础参数之一，其计算公式如下：
z = (mπcosα)/(2sinβ)
其中，z为齿数，m为模数，α为压力角，β为斜齿角。

2. 齿距计算公式
齿距是指相邻两齿轮齿顶之间的距离，其计算公式如下：
p = πm/(2sinβ)
其中，p为齿距。

3. 齿宽计算公式
齿宽是指齿轮的轴向长度，其计算公式如下：
b = d*cosβ/(tanα+ tanβ)
其中，d为齿轮的分度圆直径。

4. 模数计算公式
模数是指齿轮的公称尺寸，其计算公式如下：
m = d/z
其中，d为齿轮的分度圆直径，z为齿数。

5. 压力角计算公式
压力角是指齿轮齿面上法线与轴线间的夹角，其计算公式如下：
tanα= (tanβ+ βcosβ)/(cosβ- βsinβ)
其中，β为斜齿角。

6. 斜齿角计算公式
斜齿角是指齿轮齿面上的切线与轴线间的夹角，其计算公式如下：
tanβ= (cotα- λ)/(1 - λcotα)
其中，λ为齿顶高与模数的比值。

以上是斜齿轮齿轮设计中常用的公式，通过这些公式可以对斜齿轮的设计进行计算和优化，从而得到满足要求的齿轮结构。

机械设计课程设计双级斜齿轮减速器机械设计课程是机械工程学生学习的重要课程之一，是学生掌握和应用机械设计知识的基础。

在本文中，我将要介绍的是机械设计课程设计的一个设计项目——双级斜齿轮减速器。

一、项目背景介绍斜齿轮减速器是机械传动系统中常见的一种减速器，利用斜齿轮之间的相互啮合形成传动，将高速运动的轴转速降低到需要的转速。

双级斜齿轮减速器则是在单级斜齿轮减速器的基础上增加了一级传动，可进一步降低转速。

本项目的设计要求是设计一个双级斜齿轮减速器，其输出转速要求为每分钟60转，输入转速为每分钟400转。

二、设计步骤1.确定减速比在设计双级斜齿轮减速器之前，必须首先确定减速比。

减速比是输入轴转速与输出轴转速之比，即输入的轴转数与输出的轴转数的比。

根据项目要求，减速比应该为400/60=6.67。

因此，可以将总减速比分为两个级别，每一级要求一个减速比。

2.确定齿轮类型及齿轮参数确定减速比后，需要根据齿轮间的传动关系，选择适当的齿轮类型，并计算出相应的齿轮参数。

在本项目中，由于是斜齿轮减速器，因此要选择斜齿轮作为传动齿轮。

斜齿轮齿数的选取，需满足同一级中两轮齿数比不应超过10，同一轮两级中齿数比不应少于3。

在齿数选定后还需保证传动的稳定性，即齿根强度和齿顶强度的计算要符合传动减速比。

3.计算齿轮啮合角根据选定齿轮的齿数和模数，计算齿轮啮合角，进而计算出齿轮啮合系数，用于判断齿轮传动的牢固程度。

4.设计齿轮箱在确定齿轮类型和参数后，还需要设计齿轮箱。

齿轮箱是传动装置的核心部分，决定了整个传动装置的工作性能，因此设计齿轮箱需充分考虑传动精度和传动可靠性。

5.优化设计及分析验算在完成齿轮箱设计后，还需要对整个传动装置进行优化设计及分析验算。

将传动装置进行结构化设计、性能优化和加工工艺等多方面进行分析、优化与验证，最后才能得到一台传动效率高、稳定可靠、性能优良的传动装置。

同时，应该对传动装置进行仿真模拟进行验证，并检测其工作效率和传动精度等参数，保证其满足设计要求。

斜齿轮设计计算过程斜齿轮是一种常见的传动装置，具有传递大转矩、平稳运转、精度高等优点，在各种机械设备中广泛应用。

斜齿轮的设计计算涉及到齿轮的基本几何参数、载荷计算、传动比选择等方面。

下面将详细介绍斜齿轮设计计算的过程。

一、齿轮的基本几何参数设计1.模数的选择：模数是斜齿轮设计的重要参数，它是齿轮齿数与分度圆直径之比。

根据所要传递的功率、速度和转矩大小，选择合适的模数。

通常，模数的选择与齿数有关，齿数多则模数小，齿数少则模数大。

2.齿数的确定：齿数与模数有关，一般模数越大，齿数越少。

齿数的确定是通过传动比和传动效率来选择的。

传动比是输入轴的转速与输出轴的转速之比，传动效率是指输入功率与输出功率之比。

3.齿轮齿宽的确定：齿轮齿宽的确定主要与所要传递的功率及轴向载荷有关。

齿宽一般比轴向载荷要大一些，通常为2-3倍。

4.齿轮齿数的选择：齿数的选择要注意齿轮尺寸、密度与传动比之间的关系，并根据啮合角、齿侧力系数等因素进行计算。

5.齿轮齿形修正：齿形修正是为了解决齿轮啮合中的啮合误差，提高传动效率和齿轮的寿命。

齿形修正一般采用弯曲齿形法。

二、载荷计算1.受力分析：首先需要确定齿轮在工作过程中所受的载荷类型和方向。

常见的载荷有径向力、轴向力和弯矩。

2.力的计算：根据齿轮传动的理论公式，计算齿轮所受的各个力的大小，并确定其作用点位置。

3.强度计算：根据齿轮所受载荷的大小和方向，采用材料的抗弯强度、接触强度等指标进行强度计算，判断齿轮的强度是否满足要求。

三、传动比选择根据所要传递的转速和转矩大小，选择合适的传动比。

一般情况下，传动比应选择为整数或近似值，以便于加工制造和传动装置的调整。

四、传动系统的优化设计在完成基本的几何参数设计和载荷计算后，可以对传动系统进行优化设计。

包括选取合适的传动方式、齿轮材料的选择、齿轮的热处理等。

五、齿轮加工制造根据已完成的设计计算结果，制定相应的加工工艺和技术要求，进行齿轮的加工制造。