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二级展开式圆柱齿轮减速器设计
在设计二级展开式圆柱齿轮减速器时，我们需要确定以下几个关键参数：模数、齿数、齿轮间的模数比、齿轮的材料选择和几何形状的设计。
首先，我们需要确定传动比。
传动比是驱动齿轮的齿数与被驱动齿轮
的齿数之比。
根据实际需求，我们可以选择合适的传动比来满足输出轴的
速度和扭矩要求。
其次，要确定齿轮的几何参数，如模数和齿数。
模数是齿轮的基本参数，它表示齿轮的齿数与直径的比值。
根据传动比和输出轴的要求，可以
计算出每个齿轮的模数和齿数。
然后，要选择适当的齿轮材料。
齿轮材料需要具备足够的强度和耐磨性，以承受传递的扭矩和高速运动时的磨损。
常见的齿轮材料有钢、合金
钢和铸铁等。
根据实际情况和经济考虑，选择合适的齿轮材料。
接下来，要进行齿轮的几何形状设计。
齿轮的几何形状包括齿轮的齿
廓和齿形。
齿轮的齿廓可以选择直齿、斜齿或弧齿等。
直齿齿轮是最常见
的齿轮形式，其齿廓为直线，适用于一般传动要求。
而斜齿和弧齿齿轮可
以改善齿轮传动的平稳性和静音性能。
最后，要进行齿轮的强度计算和优化设计。
齿轮的强度计算涉及齿轮
的载荷、转矩和弯曲应力等参数。
通过合理的齿数、齿廓和材料选择，可
以满足齿轮的强度要求。
总的来说，二级展开式圆柱齿轮减速器的设计需要考虑传动比、模数、齿数、齿轮材料和几何形状等参数。
通过合理的设计和优化，可以实现减
速器的有效传动和良好的性能。
设计过程需要进行强度计算和优化，以确
保减速器的可靠性和寿命。
二级展开式圆柱齿轮减速器的主要零件包括蜗杆、蜗轮、箱体、轴承和齿轮。
这些零件在减速器中各自发挥着不同的作用。
蜗杆：这是一种齿轮，它的齿状像蜗牛的触角，主要用来传递扭矩。
蜗轮：与蜗杆配合使用的齿轮，它的形状与蜗杆相反，通常用于减速。
箱体：这是减速器的底座，内部有足够的空间来容纳所有的齿轮和轴承，并且有一定的精度要求，以确保各个零件的正常运行。
轴承：轴承是用来支撑旋转轴的，减速器中的轴承主要是用来支撑蜗杆和输出轴，并保证其旋转的平稳性。
齿轮：这是减速器中最主要的零件之一，包括蜗杆齿轮和输入输出齿轮。
蜗杆齿轮主要负责传递扭矩，而输入输出齿轮则用来实现动力向外部设备的传递。
具体来说，二级展开式圆柱齿轮减速器的作用如下：
1. 减速：通过多级展开，可以降低转速并增大扭矩，这有助于提高机械的工作效率。
2. 变速：通过改变传动比，可以实现不同速度的输出，以满足不同工作需求。
3. 动力传递：作为动力传输的重要部件，减速器可以将发动机产生的动力传递给其他设备，如工业机械、交通工具等。
4. 减缓冲击：由于其结构特点，减速器可以一定程度上减缓机械运行中的冲击，提高机械的稳定性和寿命。
5. 优化运动：通过合理的减速设计，可以优化机械的运动方式，使其更加高效、平稳。
总的来说，二级展开式圆柱齿轮减速器在各种机械系统中起着至关重要的作用，它通过其核心零件的协作和共同作用，提高了机械的工作效率，优化了机械的运动方式，并延长了机械的使用寿命。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书一、课程设计书设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。
输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。
工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。
题号输送机主轴功率Pw/KW 输送机主轴转速n（r/min）7 4.2 115二、设计要求一A0装配图零件图3-4不少于30页设计计算说明书三、设计步骤计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:（1）传动方案：传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
123图1-1 传动装置总体设计图(2)方案优缺点：展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，故要求周有较大的刚度。
该工作机属于小功率，载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅减低了成本。
图5-1 腹板式带轮图5-2 轮辐式带轮图5-3 轮槽6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算20=α22352132212][08.1163621674.058.101.2106734.168.122FdSaFaFFMPazmYYYTKσφσε<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==齿根弯曲疲劳强度满足要求。
7.传动轴的设计和轴承的选用（一）低速轴的设计图7-1低速轴的结构方案图7-2 二级直齿轮减速器【1】初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据《机械设计》表15-3，取120=A，于是得49.4208.11511.51203333min=⨯==npAd计算及说明计算结果【3】求轴上的载荷 （1）求作用在齿轮的力N N d T F t 26.44491904226802223=⨯==N F F n t r 40.161920tan 26.4449tan =︒⨯==α（2）首先根据轴的结构图（图7-3）做出轴的计算简图（图7-4）。
机械设计减速器设计说明书系别：专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：目录第一部分设计任务书 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)（1）各轴转速: (4)（2）各轴输入功率: (5)（3）各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据T = 650Nm，V = 0.85m/s，D = 350mm，设计年限（寿命）： 5年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。
机械设计课程设计计算手册设计题目：两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1：原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制，使用寿命10年，连续单向运转，负载相对稳定，小批量生产，输送链速允许误差为链速的5%。
2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。
输送机为通用工作机，速度不高，故选用佛商学院大齿轮：45质）3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。
所选轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。
为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应，需要同时选择联轴器型号。
联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计（第八版）》表14-1。
由于扭矩变化很小，因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1，选用Lx2型弹性销联轴器，其工作扭矩为560N.m ，电机轴径为28mm ，联轴器直径不宜过小。
Take 12d = 20mm ，半联轴器长度L = 112mm ，半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。
4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图（见图2）图 3 输入轴上的零件组装（2）根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位，需要在12段轴的右端做一个台肩，所以取23段的直径mm 23d 23=。
左端与轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L ，取12L =60mm2）滚动轴承的初步选择。
由于轴承同时承受径向力和轴向力，单列找到圆锥滚子轴承，参考工作要求，根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示：25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。
二级展开式圆柱齿轮减速器介绍二级展开式圆柱齿轮减速器是一种常见的齿轮传动装置，由两个以上的圆柱齿轮组成。
它将输入的高速旋转运动转化为较低的输出速度和较高的输出扭矩。
二级展开式圆柱齿轮减速器具有结构简单、传动平稳、效率高等特点，在机械领域广泛应用。
结构和工作原理二级展开式圆柱齿轮减速器由两个或者多个相互咬合的圆柱齿轮组成。
其中，一个齿轮被称为主动齿轮，另一个齿轮被称为从动齿轮。
两个齿轮的齿数不同，且分别位于不同的轴上。
当主动齿轮旋转时，它的齿与从动齿轮的齿咬合，并将运动传递到从动齿轮上。
由于从动齿轮的齿数较少，它的转速会比主动齿轮慢，但扭矩会相应增加。
这样，输入的高速运动被减速转化为较低的输出速度和较高的输出扭矩。
优点•结构简单：二级展开式圆柱齿轮减速器由少量的圆柱齿轮组成，结构相对简单，容易制造和安装。
•传动平稳：圆柱齿轮的齿形设计使得传动过程稳定，减少震动和噪音。
•效率高：圆柱齿轮传动的效率通常在90%以上，能有效地将输入的能量转化为输出能量。
应用二级展开式圆柱齿轮减速器广泛应用于各种机械传动系统中，常见的应用场景包括：1.机床传动系统：在机床上，二级展开式圆柱齿轮减速器被用于将高速转动的电机转为适合机床操作的低速旋转。
2.电动工具：许多电动工具如电动钻、电动螺丝刀等都采用了二级展开式圆柱齿轮减速器，使得电机的高速转动能够转化为适合工作的低速动力。
3.传输设备：二级展开式圆柱齿轮减速器也被广泛应用于传输设备中，如输送带、升降机等。
4.工业机械：许多工厂的机械设备中都使用了二级展开式圆柱齿轮减速器，以实现不同速度和扭矩的传动需求。
总结二级展开式圆柱齿轮减速器是一种常见的齿轮传动装置，通过两个或多个圆柱齿轮的组合咬合，将高速旋转的输入转化为较低的输出速度和较高的输出扭矩。
它具有结构简单、传动平稳、效率高等特点，并被广泛应用于机床、电动工具、传输设备等领域。
可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4——电动机5——卷筒原始数据：数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
2）方案简图如下图3) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。
2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。
2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为：5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知：1η：卷筒传动效率0.962η：滚动轴承效率0.99（深沟球轴承）3η：齿轮传动效率0.98 （7级精度一般齿轮传动）4η：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ，m in 1460r n =I ，mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，调质处理。
二级展开式圆柱齿轮减速器1. 引言二级展开式圆柱齿轮减速器是一种常见的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
它由两个级数的齿轮组成，通过齿轮的啮合实现功率传递和速度调节。
本文将介绍二级展开式圆柱齿轮减速器的结构、工作原理以及应用领域。
2. 结构二级展开式圆柱齿轮减速器由两个级数的齿轮组成，每个级数都包括一个主动齿轮和一个从动齿轮。
主动齿轮由电机等动力装置驱动，从动齿轮通过啮合与主动齿轮连接。
两个级数的齿轮通过轴承支撑，并通过连接轴连接在一起。
整个减速器通常由铸铁或铝合金等材料制成。
3. 工作原理齿轮减速器的工作原理基于两个级数齿轮之间的啮合。
主动齿轮转动时，从动齿轮受到主动齿轮齿面的作用力，从而转动。
由于两个级数齿轮的齿数不同，每个级数之间的速度比例也不同。
通过合理的齿数设计，可以实现不同的速度变换和减速比。
此外，齿轮减速器还可以通过增加或减少级数数量来实现更高的减速比。
4. 优点二级展开式圆柱齿轮减速器具有以下几个优点：•高效率：圆柱齿轮的啮合效率较高，可以达到90%以上，因此能够有效地将输入功率转换为输出功率。
•大扭矩传递能力：圆柱齿轮的齿面宽度较大，可以承受较大的力矩，并且在扭矩传递过程中不易滑动。
•稳定性好：由于圆柱齿轮的几何特性，使得齿轮之间的啮合更加稳定，不易产生冲击和噪声。
5. 应用领域二级展开式圆柱齿轮减速器在各种机械设备中都有广泛的应用，常见的应用领域包括：•工业设备：如机床、起重机、输送机等，用于实现动力传递和速度调节。
•自动化设备：如机器人、自动化生产线等，用于实现精确的运动控制。
•交通运输：如汽车、飞机、船舶等，用于实现发动机与车轮或螺旋桨的转速匹配。
结论二级展开式圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置，具有高效率、大扭矩传递能力和稳定性好的优点。
它在工业设备、自动化设备和交通运输等领域有着广泛的应用。
通过合理的齿数设计和级数数量选择，可以根据不同需求实现不同的速度变换和减速比。
目录一课程设计书 1 二设计要求 2 三设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30 四设计小结31五参考资料32一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。
传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×295.0×0.97×0.96＝0.759；1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率，3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率， 5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。
2.电动机的选择电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝Dπ60v1000⨯=82.76r/min ，经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=mn 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1） 总传动比由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/82.76＝17.40 （2） 分配传动装置传动比a i ＝0i ×i式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a＝17.40/2.3＝7.57根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.334.计算传动装置的运动和动力参数 （1） 各轴转速n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/minⅡn ＝1/ Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/minⅢn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/minⅣn =Ⅲn =82.93 r/min（2） 各轴输入功率ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kWⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kWⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW 则各轴的输出功率：'ⅠP ＝ⅠP ×0.98=3.06 kW'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550md n P =9550×3.25/1440=21.55 N·所以:ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·mⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m运动和动力参数结果如下表5.设计Ｖ带和带轮⑴ 确定计算功率查课本178P 表9-9得：2.1=AK8.442.1=⨯=⨯=P k P A ca ,式中为工作情况系数，p为传递的额定功率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号根据8.4=caP ，3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A型带．⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mmd d 901=，则大带轮基准直径mmd i d d d 207903.2102=⨯=⨯=,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查课本153P 表8-7后取mmd d 2242=。
⑷ 验算带速v sm s m n d Vmd /35/17.71000601400901000601<=⨯⨯⨯=⨯=ππ 在5～25m/s 范围内，Ｖ带充分发挥。
⑸ 确定中心距a 和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a ：471)22490(5.1)(5.1210=+=+=d d d d a ，初定中心距mma 4710=，所以带长,'dL =76.14444)()(220220121=-+++a d d d d a d d d d πmm.查课本142P 表8-2选取基准长度mmL d1400=得实际中心距mm L L a a dd 62.4482/76.4447120=-=-+='取mm a 450=⑹ 验算小带轮包角1α94.162180180121=⨯--=παad d d d ，包角合适。
⑺ 确定v 带根数z因mmd d 901=，带速s m v /79.6=，传动比3.20=i ,查课本148P 表8-5a 或8-5c 和8-5b 或8-5d,并由内插值法得17.0.7.1000=∆=p p .查课本142P 表8-2得L K =0.96.查课本154P 表8-8,并由内插值法得K ∂=0.96 由154P 公式8-22得20.496.096.0)17.007.1(8.4)(00=⨯⨯+=⨯∆+=lcak k p p p Z α故选Z=5根带。
⑻ 计算预紧力0F查课本145P 表8-4可得m kg q /1.0=,故: 单根普通Ｖ带张紧后的初拉力为Nqvk zv P F ca 80.15817.71.0)196.05.2(17.755008.4)15.2(500220=⨯+-⨯⨯=+-⨯=α⑼ 计算作用在轴上的压轴力pF 利用155P 公式8-24可得:NF z F p 43.1570294.162sin80.158522sin210=⨯⨯⨯=⨯=α6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算１． 齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =24高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z 2=i ×Z 1=3.24×24=77.76 取Z 2=78. ② 齿轮精度按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
２．初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计2131)][(12HE H d t t Z Z uu T K d σεφα⨯±⨯≥确定各参数的值: ①试选t K =1.6查课本215P 图10-30 选取区域系数 Z H =2.433 由课本214P 图10-2678.01=αε 82.02=αε则6.182.078.0=+=αε②由课本202P 公式10-13计算应力值环数N 1=60n 1j h L =60×626.09×1×（2×8×300×8） =1.4425×109hN 2= =4.45×108h #(3.25为齿数比,即3.25=12Z Z )③查课本203P 10-19图得：K 1H N =0.93 K 2H N =0.96④齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用202P 公式10-12得: [H σ]1=SK H HN 1lim 1σ=0.93×550=511.5MPa[H σ]2=S K H HN 2lim 2σ=0.96×450=432MPa许用接触应力MPaH H H 75.4712/)4325.511(2/)][]([][21=+=+=σσσ⑤查课本由198P 表10-6得：E Z =189.8MP a 由201P 表10-7得: d φ=1T=95.5×105×11/n P =95.5×105×3.19/626.09=4.86×104N.m3.设计计算①小齿轮的分度圆直径d t 12131)][(12HE H d t t Z Z uu T K d σεφα⨯+⨯≥=mm53.49)75.4718.189433.2(25.324.46.111086.46.12243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯②计算圆周速度υ=⨯=10006011 n d t πυsm /62.110006009.62653.4914.3=⨯⨯⨯③计算齿宽b 和模数nt m 计算齿宽b b=t dd 1⨯φ=49.53mm计算摸数m n 初选螺旋角β=14︒ntm =mmZ d t 00.22414cos 53.49cos 11=⨯=β④计算齿宽与高之比h b齿高h=2.25 nt m =2.25×2.00=4.50mmh b=5.453.49 =11.01 ⑤计算纵向重合度βε=0.3181Z Φd14tan 241318.0tan⨯⨯⨯=β=1.903⑥计算载荷系数K 使用系数A K =1根据s m v /62.1=,7级精度, 查课本由192P 表10-8得 动载系数K V =1.07,查课本由194P 表10-4得K βH的计算公式:K βH=)6.01(18.012.12d φ++ 2d φ⨯+0.23×103-×b=1.12+0.18(1+0.6⨯1) ×1+0.23×103-×49.53=1.42 查课本由195P 表10-13得: K βF=1.35查课本由193P 表10-3 得: K αH =αF K =1.2 故载荷系数:K ＝K K K αH K βH=1×1.07×1.2×1.42=1.82⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d 1=d t1tK K /3=49.53×6.182.13=51.73mm⑧计算模数n mnm =mmZ d 09.22414cos 73.51cos 11=⨯=β4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式nm ≥)][(cos 212213F S F ad Y Y Z Y KT σεφββ∂∂⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝48.6kN·m 确定齿数z因为是硬齿面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝78/24＝3.25Δi ＝0.032％5％，允许 ② 计算当量齿数z ＝z /cos ＝24/ cos 314︒＝26.27 z ＝z /cos＝78/ cos 314︒＝85.43③ 初选齿宽系数按对称布置，由表查得＝1④ 初选螺旋角 初定螺旋角＝14⑤ 载荷系数KK ＝K K K K =1×1.07×1.2×1.35＝1.73 ⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y查课本由197P 表10-5得: 齿形系数Y ＝2.592 Y ＝2.211应力校正系数Y ＝1.596 Y＝1.774⑦ 重合度系数Y端面重合度近似为＝[1.88-3.2×（2111Z Z +）]βcos ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14︒＝1.655 ＝arctg （tg/cos ）＝arctg （tg20/cos14︒）＝20.64690＝14.07609因为＝/cos，则重合度系数为Y ＝0.25+0.75 cos/＝0.673⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度＝09.214sin 53.49⨯⨯πo＝1.825,Y ＝1－＝0.78⑨ 计算大小齿轮的][FS F F Y σαα安全系数由表查得S ＝1.25工作寿命两班制，8年，每年工作300天小齿轮应力循环次数N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10大齿轮应力循环次数N2＝N1/u ＝6.255×10/3.24＝1.9305×10 查课本由204P 表10-20c 得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮a FF MP 5001=σ大齿轮aFF MP 3802=σ查课本由197P 表10-18得弯曲疲劳寿命系数: K 1FN =0.86 K 2FN =0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [F σ]1=14.3074.150086.011=⨯=S K FF FN σ [F σ]2=43.2524.138093.022=⨯=SK FF FN σ01347.014.307596.1592.2][111=⨯=FS F F Y σαα 01554.043.252774.1211.2][222=⨯=FS F F Y σαα大齿轮的数值大.选用.⑵ 设计计算 ① 计算模数mmmm m n 26.1655.124101554.014cos 78.01086.473.122243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =2mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=51.73mm 来计算应有的齿数.于是由: z 1=nm ︒⨯14cos 73.51=25.097 取z 1=25那么z 2=3.24×25=81 ② 几何尺寸计算计算中心距 a=βcos 2)(21nm z z +=︒⨯+14cos 22)8125(=109.25mm将中心距圆整为110mm按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos01.1425.10922)8125(arccos2)(21=⨯⨯+=Z +Z αnm因β值改变不多,故参数αε,βk ,h Z 等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径 d 1=01.14cos 225cos 1⨯=βn m z =51.53mm d 2=01.14cos 281cos 2⨯=βn m z =166.97mm计算齿轮宽度 B=mmmm d 53.5153.5111=⨯=Φ圆整的 502=B551=B（二） 低速级齿轮传动的设计计算⑴ 材料：低速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =30速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS z 2=2.33×30=69.9 圆整取z 2=70. ⑵ 齿轮精度按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
