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机械设计课程设计计算说明书学院：动力与机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数：注：运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件：单向连续转动，有轻微冲击载荷，室内工作，有粉尘。
一班制（每天8小时工作），使用三相交流电为动力，期限10年（每年按365天计算），三年可以进行一次大修。
小批量生产，输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆，进行小批量生产（或单件）。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件，对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级，能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合，能承受较大的载荷且传动平稳，能实现一定的传动比，满足设计要求。
传动方案运动简图：取0A =112，于是得：53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大10%-15%，取15%，故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取min d =38mm 。
低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数1.引言1.1 概述概述部分是文章的开端，需要概括性地介绍文章的主题和内容，引起读者的兴趣。
对于本文的主题"低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数"，可以按照以下方式进行概述：引言部分旨在探讨和比较低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系。
在机械设计与工程领域中，齿轮是一种重要的传动元件，用于实现动力的传递与变速功能。
而齿轮的齿数则是决定其传动特性与效率的关键参数之一。
低速级齿轮与高速级齿轮在机械传动中分别承担着不同的作用。
低速级齿轮通常用于承受较大的扭矩和转动力，主要用于较低速度、大功率的传动系统中。
而高速级齿轮则需要具备更高的转速和较小的尺寸，常见于高速转动的传动系统中。
因此，低速级齿轮与高速级齿轮的设计与选择都需要考虑其齿数的合理与适应性。
本文将探讨低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的相关性，并通过分析与比较两者的特点、设计原则和应用场景，来阐述不同齿数对于齿轮传动性能与效率的影响。
同时，本文还将介绍一些常用的设计方法和技巧，以帮助读者在实际工程设计中正确选择和应用适合的齿数方案。
通过深入研究低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系，读者可以更好地理解齿轮传动的基本原理，并在实践中提高齿轮传动系统的效率与可靠性。
本文旨在为读者提供一份有关齿轮齿数选择和设计的综合指南，帮助读者在工程实践中作出明智的决策，提高齿轮传动系统的性能和可靠性。
希望本文能为广大读者带来启发与指导，促进齿轮传动领域的进一步研究和应用。
文章结构部分的内容可以包括以下几个方面的介绍：1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系。
首先，在引言部分，我们将对本文的研究对象进行概述。
我们将介绍低速级齿轮和高速级齿轮的定义，以及它们在机械传动系统中所起到的作用。
同时，我们也会简要讨论为什么研究低速级齿轮和高速级齿轮的齿数之间的关系是至关重要的。
接下来，我们将进入正文部分。
风力发电机齿轮增速箱毕业设计HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。
但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。
因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。
本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。
1）根据风电齿轮箱承受载荷的复杂性，对其载荷情况进行了分析研究,确定齿轮箱的机械结构。
选取两级行星派生型传动方案，在此基础上进行传动比分配与各级传动参数如模数，齿数，螺旋角等的确定；通过计算，确定各级传动的齿轮参数；选择适当的齿轮。
2）对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮载荷结果。
依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。
3）绘制CAD装配图，并确定恰当合理参数。
关键词：风电齿轮箱；风力发电；结构设计。
ABSTRACTThe rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine，the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearboxfor MW wind turbine，which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox，and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization．1）The load Cases of gearbox for wind turbines ale analyzed，and the interrelation of loading cycle numbers under different torque levels is deduced according to the curve of materials’fatigue．the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is calculated．，and the force analysis results is obtained．2）the static strength check of tooth surface contact is implemented according to related standard．The result shows that it is accord with safety requirements．3）Draw CAD drawings, and determine appropriate reasonable parameters.KEYWORDS：Gearbox for Wind Turbine；the wind power；Structure Design.目录第一章前言 ---------------------------------- 错误!未定义书签。
设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器机械设计课程设计说明机械零件课程设计说明书课程名称：院别：专业：班级：姓名：学号：指导教师：教务处制二零一三年五月二十八日目录§1机械设计课程设计任务书 (6)一、题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。
(6)二、已知条件： (6)§2传动方案的分析 (6)§3电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (7)一、电动机的选择 (7)1.确定电动机类型 (7)2.确定电动机的容量 (7)3.选择电动机转速 (7)二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (8)1.传动装置总传动比 (8)2.分配传动装置各级传动比 (8)三、运动参数和动力参数计算 (8)1.各轴转速计算 (8)2.各轴输入功率 (8)3.各轴输入转矩 (8)§4传动零件的设计计算 (9)一、V带传动设计 (9)1.设计计算表 (9)2.带型选用参数表 (12)3．带轮结构相关尺寸 (12)二、渐开线直齿圆柱齿轮设计 (13)（一）高速级直齿圆柱齿轮设计计算表 (13)（二）低速级直齿圆柱齿轮设计计算表 (16)（三）直齿轮设计参数表 (19)§5轴的设计计算 (19)一、Ⅰ轴的结构设计 (20)1．选择轴的材料及热处理方法 (20)2．确定轴的最小直径 (20)3．确定各轴段直径并填于下表内 (21)4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
......................... 21 5.计算各轴段长度。
................................................. 22 二、Ⅱ轴的结构设计 ................................................... 23 1．选择轴的材料及热处理方法 ........................................ 24 2．确定轴的最小直径 ................................................ 24 3．确定各轴段直径并填于下表内 ...................................... 24 4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
模数齿轮计算公式:名称代号计算公式模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) （d为分度圆直径，z为齿数）齿距p p=πm=πd/z齿数z z=d/m=πd/p分度圆直径 d d=mz=da-2m齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π齿根圆直径df df=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m齿顶高ha ha=m=p/π齿根高hf hf=1.25m齿高h h=2.25m齿厚s s=p/2=πm/2中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2跨测齿数k k=z/9+0.5公法线长度w w=m[2.9521(k-0.5)+0.014z]13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上？13-2 一渐开线，其基圆半径r b＝40 mm，试求此渐开线压力角α＝20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。
13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，测量其齿顶圆直径d a＝106.40 mm，齿数z=25，问是哪一种齿制的齿轮，基本参数是多少?13-4 两个标准直齿圆柱齿轮，已测得齿数z l＝22、z2＝98，小齿轮齿顶圆直径d al＝240 mm，大齿轮全齿高h ＝22.5 mm，试判断这两个齿轮能否正确啮合传动?13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们的齿数为z1＝19、z2＝81，模数m＝5 mm，压力角α＝20°。
若将其安装成a′＝250 mm的齿轮传动，问能否实现无侧隙啮合？为什么？此时的顶隙（径向间隙）C是多少?13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，其齿数z1＝21、z2＝66，模数m＝3.5 mm，压力角α＝20°，正常齿。
试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。
13-7 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d al＝77.5 mm，齿数z1＝29。
第二章二级圆柱齿轮减速器的设计计算2.1、减速器的条件设计热处理车间清洗零件所用的传送设备上的二级圆柱齿轮减速器。
要求如下：单向运转，工作平稳，两班值工作，每班工作8小时，每年工作250日，传送带容许误差为5%，减速器小批量生产，使用年限为六年。
2.2、所选参数如下传送带所需扭矩为1500N•m传送带运行速度为0.85m/s传送带鼓轮直径为350mm2.3、方案的草图如下图2-1 传动方案草图1为带传动的效率η2为轴承的效率η3为齿轮传动效率η4为联轴器的传动效率η5为鼓轮上的传动效率η2.4、设计计算2.4.1、传动方案的拟定根据要求电机与减速器间选用V 带传动，减速器与工作机间选用联轴器传动，减速器为二级圆柱直齿齿轮减速器。
方案草图如图2.1。
2.4.2、电动机的选择1、电机类型和结构根据电源及工作机工作条件，工作平稳，单向运转，两班制工作，选用Y 型鼠笼式交流电机，卧式封闭结构。
2、电机容量 n =w Dv π100060 =60×1000×0.85/（3.14×350） =46.42r/min 卷筒所需功率P ===2×1500×0.85×1000/（1000×350）w 1000TwDTv10002=7.29kw传动装置的总效率η=ηηη2ηη124345取V 带的效率η=0.961轴承的效率η=0.982直齿圆柱齿轮的传动效率η=0.993联轴器的效率η=0.994鼓轮上的传动效率η=0.965总效率η=0.96×0.98×0.99×0.99×0.96=0.81 42则，电动机的输出功率P =P /η=7.29/0.81=9.0 Kw ed W 3、电动机额定功率 P ed由已有的标准电机可知，所选择电机的额定功率 P =11 Kw ed 4、电动机转速为便于选择电动机的转速，先推算电动机的可选范围，V 带传动常用的传动比i 范围是2～4，两级圆柱齿轮减速器传动比i ´范围是8～40，那么电动机的转速可选范围为：742.56～7425.6r/min 。
摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。
但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。
因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。
本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。
1）根据风电齿轮箱承受载荷的复杂性，对其载荷情况进行了分析研究,确定齿轮箱的机械结构。
选取两级行星派生型传动方案，在此基础上进行传动比分配与各级传动参数如模数，齿数，螺旋角等的确定；通过计算，确定各级传动的齿轮参数；选择适当的齿轮。
2）对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮载荷结果。
依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。
3）绘制CAD装配图，并确定恰当合理参数。
关键词：风电齿轮箱；风力发电；结构设计。
ABSTRACTThe rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine，the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearbox for MW wind turbine，which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox，and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization．1）The load Cases of gearbox for wind turbines ale analyzed，and the interrelation of loading cycle numbers under different torque levels is deduced according to the curve of materials’fatigue．the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is calculated．，and the force analysis results is obtained．2）the static strength check of tooth surface contact is implemented according to related standard．The result shows that it is accord with safety requirements．3）Draw CAD drawings, and determine appropriate reasonable parameters.KEYWORDS：Gearbox for Wind Turbine；the wind power；Structure Design.目录第一章前言错误!未定义书签。
单级直齿圆柱齿轮减速器计算、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。
查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS；精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。
(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下：传动比i齿=3.89取小齿轮齿数Z1=20。
则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78由课本表6-12取φd=1.1(3)转矩T1T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm(4)载荷系数k : 取k=1.2(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得：σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108查[1]课本图6-38中曲线1，得ZN1=1 ZN2=1.05按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得：d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=49.04mm模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=2.5(6)校核齿根弯曲疲劳强度σ bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mmd2=mZ2=2.5×78mm=195mm齿宽：b=φdd1=1.1×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95(8)许用弯曲应力[σbb]根据课本[1]P116：[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为：σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN：YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核计算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm(10)计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s 因为V＜6m/s，故取8级精度合适．六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。
