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课程设计实训报告课程名称: 《机械基础》设计题目:齿轮传动的设计系别: 机电工程系专业班级: 机电一体化技术3班学生姓名: 张波学号: 20093121325指导老师: 张传亮设计时间: 2010年12月河南质量工程学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录1 方案的选择与确定 (2)1.1 齿轮参数的选择 (3)1.2设计和计算及说明 (3)2轴的设计 (7)2.1选择轴的材料 (7)2.2轴的最小直径的估算： (7)2.3轴的结构设计 (8)2.4轴的结构工艺性 (9)2.5提高轴疲劳强度的结构措施 (10)3小结 (11)4参考文献 (12)1 方案的选择与确定根据任务要求，选择齿轮传动设计，设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动，该减速器由电动机驱动，齿轮传递的功率为20 KW，低速轴=200r/min，传动比i = 3.5，单向传动，长期使用，齿轮与轴的材料均转速n2为45钢。
1.1 齿轮参数的选择1.1.1 齿数z对于软齿面的闭式传动，在满足弯曲疲劳强度的条件下，宜采用较多齿数，=20～40。
因为当中心距确定后，齿数多，则重合度大，可提高传动的一般取Z1平稳性。
对于硬齿面的闭式传动，首先应具有足够大的模数以保持齿根弯曲强度，=17～20。
为减小传动尺寸，宜取较少齿数，但要避免发生根切，一般取Z11.1.2、模数m模数影响齿轮的抗弯强度，一般在满足齿轮弯曲疲劳强度的条件下，一去较小模数，以增大齿数，减小切齿量。
1.1.3 齿宽系数Ψd之比，增大齿宽系数，可齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1减小齿轮传动装置的径向尺寸，降低齿轮的圆周速度。
但是齿轮越大，载荷分布越不均匀。
为便于装配和调整，常将小齿轮宽加大5～10 mm ，但设计计算时按大齿轮齿宽计算。
1.2设计和计算及说明1.2.1.选择齿轮精度等级。
表1.1齿轮传动常用精度等级及其应用1.2.2.选材与热处理该齿轮传动无特殊要求，为制造方便采用软齿面，大小齿轮均用45号钢，小齿轮调质处理，齿面硬度：229～286HBS,大齿轮正火处理，齿面硬度:169～217HBS.1.2.3按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面解除疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件：齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式，广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点，因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成，其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮，从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的，齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式，具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点，适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点，适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命，主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性，主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中，齿轮传动用于传递动力和运动，实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域，齿轮传动用于传递高速旋转的动力，实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域，齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递，提高设备的性能和效率。
齿轮传动的设计步骤齿轮传动的设计步骤齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式，广泛应用于机械设备和工业机械中。
其作用是通过两个或多个齿轮之间的啮合，将动力或运动传递给其他零件或机械系统。
齿轮传动设计的核心在于确定合适的齿轮参数，以满足传动系统的要求。
下面，我们将介绍齿轮传动的设计步骤。
第一步：确定传动比和传动功率在开始齿轮传动的设计前，需要明确传动系统所需的传动比和传动功率。
传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。
传动功率则是指传递给输出轴的功率大小。
根据具体应用需求，我们可以确定传动比和传动功率的数值。
第二步：计算齿轮的模数在传动比和传动功率确定后，接下来需要计算齿轮的模数。
齿轮的模数是指齿轮齿数与齿轮模的比值，用来描述齿轮齿数和齿轮大小的关系。
一般来说，根据传动功率和转速来计算齿轮的模数，以满足传动的要求。
第三步：选择合适的齿轮材料齿轮传动的设计过程中，选择合适的齿轮材料十分重要。
齿轮材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性、强度和刚度，以确保传动系统的可靠性和寿命。
常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金等。
根据具体的应用需求和工作环境选择合适的齿轮材料。
第四步：确定齿轮的齿数和齿形根据传动比和齿轮模数，确定齿轮的齿数。
齿数的确定需要考虑到齿轮啮合条件的要求，如齿面接触、齿轮强度等。
齿形的设计也是十分重要的一步，合理的齿形设计可以提高齿轮传动的效率和传动能力。
常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。
第五步：计算齿轮的几何参数在确定齿数和齿形后，需要计算齿轮的几何参数。
包括齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿隙等。
这些参数直接影响着齿轮的传动特性，如传动比、啮合条件等。
通过计算这些几何参数，可以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。
第六步：计算齿轮的强度在齿轮传动设计的过程中，还需要计算齿轮的强度。
齿轮的强度是指齿轮在工作过程中能够承受的最大载荷。
通过计算齿轮的强度，可以判断齿轮是否能够满足工作条件下的要求。
直齿锥齿轮传动设计锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。
锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。
由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关”圆柱”在锥齿轮中就变成了"圆锥”，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。
锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。
直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（＜5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。
本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。
1。
齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。
如下图所示，发生平面1与基锥2相切并作纯滚动，该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面.渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线.但球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。
为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
2。
锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数(1) 背锥和当量齿轮下图为一锥齿轮的轴向半剖面，其中DOAA为分度锥的轴剖面，锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心，以R为半径的圆应为球面的投影。
若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线，该球面齿形是不能展开成平面的。
为此，再过A作O1A⊥OA，交齿轮的轴线于点O1.设想以OO1为轴线，以O1A为母线作圆锥面O1AA，该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。
显然，该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。
由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b’Ac',圆弧bAc与线段b’Ac'非常接近，且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30），两者就更接近。
毕业论文（设计）齿轮传动设计张越指导老师：刘蕴青班级：机电081系（部）：机电工程系专业：机电一体化答辩时间：2010. 6摘要齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动），速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s 或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。
因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用，本课题就是齿轮传动的一个典型应用。
齿轮传动的特点是：1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。
2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。
3)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。
齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。
4)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
但是齿轮传动贵，且不宜用于传动距离过大的常合。
关键词齿轮的材料，齿轮的热处理，齿轮的尺寸计算以及强度计算。
t h eG e a r t r a n s m i s s i o n i s w i d e l y u s e d a n d p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n ta m e c h a n i c a l t r a n s m i s s i o n f o r m, i t c a nb e u s e d i n t h e s p ac eb e t w e e n t h e a r b i t r a r y a n d p o w e r t r a n s m i s s i o n s h a f t,g e a r t r a n s m i s s i o n d e v ic e i s g r ad u a l l y t o m i n i a t u r i z a t i o n, h i g h-s pe e d,l o w n o i s e,h i g h r e l i a b i l i t y a n d h a r d-t o o t h e d s u rf a c e t e c h n o l og y d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n, g e a r t r a n s m i s s i o n w i th hi g h e f f i c i e n c y, s t a b l e a n d r e l i a b l e (u s u a l l y c a n r e a c h 94%,p r e c i s i o n o f c y l i n d r i c a l g e a r s c a n b e r e a c h e d99%), t r a n s m i s s i o n p o w e r r a n g e f r o m t h e m e t e r(i n s m a l l p o w e r t r a n s m i s s i o n g e a r s t o l a r g e-s c a l e d y n a m i c m e c h a n i c a l p o w e r t r a n s m i s s i o n t e n s o f t h o u s a n d s k w),w i d e r a n g e o f s p e e d o f g e a r c i r c u m f e r e n c e s p e e d (f r o m 0.1 m/s t o 200m s p s o r h i g h e r, s p e e d c a n b e f r o m G r i m m 20000r/m i n/m i n t o o r h i g h e r), c o m p a c t s t r u c t u r e, c o n v e n i e n t m a i n t e n a n c e, e t c. T h e r e f o r e, i t i s i n v a r i o u s m e c h a n i c a l e q u i p m e n t a n d i n s t r u m e n t i s w i d e l y u s e d, t h i s t o p i c i s a t y p i c a l a p p l i c a t i o n o f g e a r t r a n s m i s s i o n.G e a r t r a n s m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s a r e: 1) h i g h e f f i c i e n c y i n c o m m o n w i t h t h e m e c h a n i c a l t r a n s m i s s i o n,t h e h i g h e s t e f f i c i e n c y f o r g e a r t r a n s m i s s i o n e f f i c i e n c y 96% ~ c l o s e d f o r t h e p o w e r t r a n s m i s s i o n99%,h a s g r e a t s i g n i f i c a n c e t o t h ee c o n o m y. 2) t h a n w i t h c o m p a c t s t r u c t u r e, s m a l l s i z e r e q u i r e df o r t h e c h a i n.3)t r a n s m i s s i o n s t a b i l i t y i s o f t e n t h e d e t e r m i n i ng s t a b l e p e r f o r m a n c e o f b a s i c r e q u i r e m e n t s.G e a r w o n w i d e a p p l i c a t i o n,b e c a u s e i th a s a c h a r a c t e ri s t i c.4) w o r k l o n g l i f e a n d r e l i a b l e d e s i g n m a n u f a c t u r e,u s e t h e c o r r e c t m a i n t e n a n c e o f g e a r t r a n s m i s s i o n,g o o d w o r k v e r y r e l i a b l e,l i f e c a n b e l e n g t h e n e d,t h i s a l s o i s o t h e r m e c h a n i c a l t r a n s m i s s i o n c a n m a t c h.T h i s w o r k i n m i n e s a n d t h e m a c h i n e i s e s p e c i a l l y i m p o r t a n t.B u t t h e g e a r t r a n s m i s s i o n i s e x p e n s i v e a n d o f t e n u s e d i n l a r g e d i s t a n c e s.K e y w o r d s g e a r m a t e r i a l s,h e a t t r e a t m e n t,t h e g e a r o f g e a r s i z e c a l c u l a t i o n a n d s t r e n g t h c a l c u l a t i o n.目录1齿轮材料及热处理........................................................................................................................................1.1 齿轮材料选择的要求 ......................................................................................1.2常用齿轮材料及热处理 ....................................................................................1.2.1锻钢..................................................................................................................................1.2.2铸钢..................................................................................................................................1.2.3铸铁..................................................................................................................................1.2.4有色金属和非金属材料..................................................................... 2齿轮传动的强度计算...................................................................................................................................2.1 齿轮的受力分析 .............................................................................................2.2 齿面接触疲劳强度计算...................................................................................2.2.1接触疲劳强度计算公式 ..............................................................................................2.2.2接触疲劳强度公式应用说明 ..................................................................................... 3齿轮的尺寸计算............................................................................................................................................3.1 齿轮传动主要尺寸计算...................................................................................3.2齿轮传动的设计计算第四章结论 ................................................................................................................................................................参考文献.................................................................................................................................................................................致谢..........................................................................................................................................................................................绪言齿轮在航空航天、航海、汽车、摩托车和工程机械等行业应用非常广泛。
