齿轮计算过程
计算过程
解 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按图10-26所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为。
（2）带式输送机为一般工作机器，参考表10-6，选用7级精度。
（3）材料选择。由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS。
（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取。
2.按齿面接触疲劳强度设计
（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即
1）确定公式中的各参数值
○1试选。
○2计算小齿轮传递的转矩。
○3由表10-7选取齿宽系数。
○4由图10-20查得区域系数。
○5由表10-5查得材料的弹性影响系数。
○6由式（10-9）计算解除疲劳强度用重合度系数。
○7计算解除疲劳许用应力。
由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的解除疲劳极限分别为、
。
由式（10-15）计算应力循环次数：
取失效概率为1%、安全系数，由式（10-14）得
取和中较小者作为该齿轮副的解除疲劳许用应力，即
2）试算小齿轮分度圆直径
（2）调整小齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
○1圆周速度v。
○2齿宽b。
3）计算实际载荷系数。
○1由表10-2查得使用系数。
○2根据、7级精度，由图10-8查得动载系数。
○3齿轮的圆周力。
查表10-3得齿间载荷分配系数。
○4由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数。由此，得到实际载荷系数
4）由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径
及相应的齿轮模数
3.按齿根弯曲疲劳强度设计
（1）由式（10-7）试算模数，即
1）确定公式中的各参数值
○1试选。
○2由式（10-5）计算弯曲疲劳强度用重合度系数。
○3计算。
由图10-17查得齿形系数、。
由图10-18查得应力修正系数、。
由图10-24c查得小齿轮和大齿轮齿根弯曲疲劳极限分别为、
由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数，。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-14）得
因为大齿轮的大于小齿轮，所以取
2）计算模数
（2）调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
○1圆周速度v。
○2齿宽b。
○3宽高比。
3）计算实际载荷系数。
○1根据v=1.89m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数。
○2由
，，查表得齿间载荷分配系数。
○3由表10-4用插值法查得，结合查图，得。则载荷系数为
4）由式（10-13），可得按实际载荷系数算得的齿轮模数
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模
数.586mm并就近圆整为标准值m=2mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径
，算出小齿轮齿数。
取
，则大齿轮齿数，取，与互为质数。
4.几何尺寸计算
（1）计算分度圆直径
（2）计算中心距
（3）计算齿轮宽度
考虑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（5~10）mm，即
取，而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽，即。
5.圆整中心距后的强度校核
（1）齿面接触疲劳强度校核
按前述类似做法，先计算式（10-10）中的各参数。，
，，，，，，。将它门代入式（10-10），得到
齿面接触疲劳强度满足要求，并且齿面接触应力比标准齿轮有所下降。
（3）齿根弯曲疲劳强度校核
按前述类似做法，先计算式（10-6）中的各参数。
，，、，、，，，，。将它门代入式，得到
齿根弯曲疲劳强度满足要求，并且大齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于小齿轮。
6.主要设计结论
齿数，，模数m=2mm，压力角，中心距
，齿宽，。小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按7级精度设计。
齿轮的设计计算过程
1.选定类型，精度等级，材料及齿数 （1）直齿圆柱硬齿面齿轮传动 （2）精度等级初定为8级 （3）选择材料及确定需用应力 小齿轮选用45号钢，调质处理，（217-255）HBS 大齿轮选用45号钢，正火处理，（162-217）HBS （4）选小齿轮齿数为Z1=24，Z2=3.2x24=76.8.取Z2=77 2. 按齿面接触强度设计计算 （1）初选载荷系数K t 电动机；载荷状态选择：中等冲击；载荷系数K t 的推荐范围为（1.2-2.5），初选载荷系数K t ：1.3， （2）小齿轮转矩 )(29540/97039550000/9550111mm N n P T ?=?==(3)选取齿 宽系数1=d φ. ⑷取弹性影响系数2 1 8.189MPa Z E = ⑸按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5801lim =σ。大齿轮的接触疲劳强度极限为MPa 5202lim =σ
⑹计算应力循环次数 N 1=60n 1jl h =60X970X1X(16X300X15)=4.470X109 N 99 210397.12 .310470.4?=?= ⑺取接触疲劳寿命系数K .89.0,88.021==HN HN K ⑻计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1 []a HN H MP MPa S K 4.5105709.01lim 11=?==σσ []a HN H MP MPa S K 8.46253095.02 lim 22=?== σσ ⑼按齿面接触强度设计计算 ①试算小齿轮分度圆直径 mm Z u u T K d H E d t t 248.56)8 .4628.189(2.32.4110954.28.132.2)][(132.232 43211=???=+?σφ②计算齿 轮圆周转速v 并选择齿轮精度 s m n d V t /48.21000 60970 248.561000 601 1=???= ?= ππ ③计算齿轮宽度b mm d b t d 248.56248.5611=?=?=φ
两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系设计计算说明书讲述
浙江工业大学 两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系设计计算 说明书 姓名：郑超超 学号：201302070426 班级：机电5班 设计时间：2016年1月9日
目录 第一章拟定传动方案 (2) 第二章运动参数计算 (2) 1.传动比的分配 (2) 2.运动和动力参数的计算 (3) 第三章各传动零件的设计计算 (4) 参考文献 (18)
第一章 拟定传动方案 本课程设计的任务是设计两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系。根据设计要求，减速器的输入轴转速为2890r/min ，输出轴转速为300r/min ，输入轴功率为4kw 。计算得到总传动比为9.63min /300min /2890=== r r n n i w m 。 减速器的运动简图如下： 图-1 两级展开式圆柱齿轮减速器运动简图第二章 运动参数计算 第二章 运动参数计算 1.传动比的分配 总传动比为：9.63== w m n n i 取 4.25=f i ，s i =2.27
2.运动和动力参数的计算 取圆柱斜齿轮传动效率取为97.0=g η，一对滚动轴承的效率取为995.0=r η[1] 。 1、 各轴转速 min /2890r n n m I == min /6804.25 min /2890r r i n n f I II === min /3002.27 min /680r r i n n s II III === 2、 各轴输入功率 kw P I 4= kW P P g r I II 3.8697.0995.04=??=??=ηη kW P P g r II III 3.7397.0995.03.86=??=??=ηη 3、 各轴输入转矩 m N n p T I I I ?==13.229550 m N n p T II II II ?==54.219550 m N n p T III III III ?==118.749550
课程设计二级展开式斜齿轮减速器的设计
机械基础课程设计 说明书 题目名称：二级圆柱齿轮减速器 学院: 核技术与自动化工程学院专业: 机械工程及其自动化 班级: 机械三班 指导老师: 王翔（老师） 学号: 201106040322 姓名: 陈建龙 完成时间: 2014年1月11日 评定成绩：
目录一课程设计书 二设计要求 三设计过程 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. 减速器内齿轮传动设计 6.1高速级齿轮的设计 6.2低速级齿轮的设计 7.滚动轴承和传动轴的设计 7.1输出轴及其所配合轴承的设计 7.1中间轴及其所配合轴承的设计 7.1输入轴及其所配合轴承的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构的设计 10.润滑密封设计 四设计小结 五参考资料
二 设计要求 题目： 工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差5%+- 三 设计过程 题号 运输带有效应力 （F/N ） 运输带速度 V （m/s ） 卷筒直径 D （mm ） 已知数据 9600 0.24 320 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。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。 其传动方案如下： η2η3 η5 η4 η1 I II III IV Pd Pw 传动装置总体设计图
斜齿轮设计(详细计算过程有图有表全套)
例题：已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW，小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转，满载工作时间35000h。 1.确定齿轮材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力 参考齿轮材料表，选择齿轮的材料为： 小斜齿轮：38S i M n M o,调质处理，表面硬度320～340HBS（取中间值为330HBS） 大斜齿轮：35S i M n, 调质处理, 表面硬度280～300HBS（取中间值为290HBS） 注：合金钢可提高320～340HBS 由图16.2-17和图16.2-26，按MQ级质量要求选取值，查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE： σHlim1=800Mpa, σHlim2=760Mpa σFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa
2.按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数：按公式表查得： a≥476（u+1）√KT1 φ a σHP2u 3 1)小齿轮传递扭矩T1： T1=9550×P n1 =9549× 95 730 =1243N.m 2)载荷系数K：考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.6 3)查表16.2-01齿宽系数φα：取φα=0.4
4)齿数比u=Z2/Z1=3.11 5)许用接触应力σHP：σ HP =σHlim S Hmin 查表16.2-46，取最小安全系数s Hmin=1.1，按大齿轮计算σ HP2=σHlim2 S Hmin2 =760 1.1 MPa= 691MPa 6)将以上数据代入计算中心距公式：a≥476(3.11+1)√ 1.6×1243 0.4×6912×3.11 3 =292.67mm 取圆整为标准中心距a =300mm 7）确定模数：按经验公式m n=(0.007～0.02)α=(0.007～0.02)x300mm=2.1～6mm 取标准模数m n=4mm 8）初选螺旋角β=9°，cosβ= cos9°=0.988 9）确定齿数：z1=2acosβ m n(u+1)=2×300×0.988 4×(3.11+1) =36.06 Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10）求螺旋角β：
斜齿轮的参数及齿轮计算(携带)
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算 斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有： 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢？测试一下？ 2.模数 如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn ＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ ACB=90°。在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中，、 、、BD=CE，所以有： 法面压力角和端面压力角的关系 4.齿顶高系数及顶隙系数： 无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即 5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示： 从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。当一对斜齿轮的模数、齿数一定时，可以通过改变螺旋角β的方法来凑配中心距。
斜齿轮传动设计步骤
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：大小齿轮材料、热处理、硬度（查表7—8）、选择精度等级（一般6~9级），初选螺旋角()815β 。 根据设计要求，可以取软齿面，也可以取硬齿面。 软齿面是指：HBW1，HBW2≤350，或HBW1＞350，HBW2＜350 注意：HBW1=HBW2+（30～50） （1为小齿轮、2为大齿轮） 硬齿面是指：HRC 1可以等于HRC 2，也可以HRC 1＞HRC 2，即HBW 1，HBW 2>350HBW 选择小齿轮的齿数：Z 1=20~40（闭式传动） Z 1=17~20（开式传动） 2．确定许用应力 1）许用接触应力的确定 式（7-24） []lim H b H HL H K S σ σ= ① 由表7-8 ，查lim 1H b σ 、lim 2H b σ，并取二者的小值计算[]H σ ② 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 0H N ⑤ 计算 HL K = 当H H0N >N 时，取1HL K = ⑥ 计算[]H σ 2) 许用弯曲应力 式(7-30) []lim F b F FC FL F K 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 F V H N =N ，6 F0N =410? 当 HBW ≤350 时，FL K =1 ，但≤2 ⑤计算[]1F σ 、[]2F σ 3. 61 11 T =9.5510 P n ? (单位：P 1:KW ；n 1:rpm ；T 1：Nmm 。有时T 1是已知的不用计算) 4.根据接触强度，试求小齿轮分度圆直径1t d （说明：下标t 表示 test ，即试算） 式（7-23） 1t d d K =初步计算时，取d K = 由表7-7查d ψ；图7-32查K β； 求出1t d 。 （因为是试算，不用取整数） 5. 精确计算小齿轮分度圆直径 1.76cos H Z β= ；E Z =
齿轮各参数计算公式
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
《齿轮计算程序2013》简介
《齿轮计算程序2013》 简介 制作：邓时俊
圆柱齿轮传动计算圆柱齿轮齿厚参数计算圆柱蜗杆传动计算锥齿轮传动计算交错轴斜齿轮传动计算 齿轮精度示例引用标准参考文献 前言点击进入页面圆柱齿轮切齿误差分析圆柱齿轮切齿验算
前言 《齿轮计算程序2013》是采用Microsoft Excel（2007、2003兼容）编制的有关圆柱齿轮传动计算、交错轴斜齿轮传动计算、圆柱齿轮齿厚参数计算、圆柱齿轮切齿误差分析、圆柱齿轮切齿验算、齿轮齿条传动计算、锥齿轮传动计算、圆柱蜗杆传动计算以及齿轮精度计算等程序。 软件开发本着实用的原则，各程序的输入和判断过程力求简捷，符合常规的设计计算过程，设计与工艺密切结合，在设计过程中融入必要的传动质量指标计算、承载能力验算。 圆柱齿轮传动计算程序里有采用标准刀具切齿的验算，圆柱蜗杆传动计算程序里有蜗轮滚刀计算，弧齿锥齿轮传动计算程序里有可采用的标准刀盘参数。 通过VBA窗体或工作表输入主参数，并显示部分计算和验算结果。有些参数（如模数/ 径节、径向变位系数/ 法向变位系数）设置多种输入方式以便于操作，有必要的提示和错误警告，完整的输出单独列表，可打印或保存。只要具有齿轮设计和齿轮工艺的基本知识就可很快掌握运用。 如须查看各程序的计算过程、进行修改或二次开发。输入密码dsj402*即可撤销工作簿、工作表（显示隐藏的工作表）和VBAProject 的保护。 由于本程序应用了Microsoft Excel VBA，Excel2003首先要设置好安全级，进入后点击视图→工具栏→Visual Basic，再点击右下方小窗口的“安全”，出现“安全性”窗口，将安全级设置为“中”。双击文件名后，在出现的“安全警告”窗口中，点击“启用宏（E）”（对其警告无须顾虑），即可打开文件。Excel2007则通过左上角Office按钮→ Excel选项→信任中心→“信任中心设置”按钮，在“信任中心”对话框中选择“宏设置”→“启用所有宏”。 以下是各计算程序的简介：
斜齿轮设计计算过程
参考表8.2-90(各类钢材和热处理的特点及使用条件)、表8.2-91（调质及表面淬火齿轮用钢的选择）、表8.2-95（齿轮常用钢材的力学性能）、表8.2-96（齿轮工作齿面硬度及其组合应用举例），选择齿轮的材料为 小齿轮:40Cr，调质+高级感应加热淬火，表面硬度320-340HBW 大齿轮:40Cr，调质+高级感应加热淬火，表面硬度 由图8.2-16和图8.2-29，按.MQ级质量要求取值，查得 ζ Hlim1=1020MPa，ζ Hlim2 =1020MPa ζ FE1=800MPa，ζ FE2 =800MPa (2)按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数 按表8. 2-35 1）小齿轮传递转矩T 1： T 1=9549*P/n 1 =9549*80/730=1046N.m 2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.6 3）齿宽系数：取 4）齿数比u：赞取u=i=3.11 5）许用接触应力ζ HP 按表8.2-35, ζ HP =ζ Hlim /ζ Hmin ， 取最小安全系数S Hmin =1.1，按大齿轮计算，ζ HP2 =ζ Hlim2 /ζ Hmin =461MPa 6)将以上数据代人计算中心距的公式 a≥476*（3.11+1）*……=276.67mm 圆整为标准中心距a=300mm。 7）确定模数:按经验公式m n =（0.007~0.02）*a=2.1~6mm 取标准模数m n =4mm 8)初取螺旋角β=9°，cos9° = 0. 98800 9)确定齿数:z 1=2*a*cosβ/m n (u+1)=36.06 Z 2 =z 1 *u=112.15 取z 1=36，z 2 =112 实际传动比：i 实=z 2 /z 1 =3.111 10)精求螺旋角β:
齿轮各参数计算方法
齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切，对于α=20度的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数，称之为模数。即：m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大，则其尺寸也大。
3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定，d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式： da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆，定义：直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在，只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示，值只和模数和齿数的乘积有关，模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆（不考虑齿侧间隙）就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中，分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。
一级斜齿圆柱齿轮减速器设计
目录 机械设计课程设计计算说明书 前言 一、课程设计任务书说明书………………………………………………计算过程及计算说明 一、传动方案拟定………………………………………………………… 二、电动机选择…………………………………………………………… 三、计算总传动比及分配各级的传动比………………………………… 四、运动参数及动力参数计算…………………………………………… 五、V带传动的设计计算………………………………………………… 六、轴的设计计算………………………………………………………… 七、齿轮传动的设计计算………………………………………………… 八、滚动轴承的选择及校核计算………………………………………… 九、键联接的选择………………………………………………………… 十、箱体设计………………………………………………………………十一、润滑与密封…………………………………………………………十二、设计小结……………………………………………………………十三、参考文献……………………………………………………………
课程设计任务书说明书 设计一个用于带式运输一级直齿圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向运转，载荷平稳，输送带拉力为1.5KN，输送带速度为1.3m/s，卷筒直径为300mm。输送机的使用期限为10年，2班制工作。 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 （1）工作条件：运输机两班制连续工作，单向运转空载启动。工作载荷基本平稳，大修期限5年（每年按300个工作日计算），运输机卷筒轴转速容 许误差为±5%，卷筒效率为ηw=0.96。 （2）原始数据：卷筒组力矩 M= 600N.m ；滚筒转速n w =85r.min﹣1。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）工作机所需要的功率Pw 卷筒组力矩 M= 600N.m ；滚筒转速n w =85r.min﹣1,工作效率ηw=0.96。 工作机所需功率为 Pw= M n w /9550ηw = 600×85/（9550 ×0.96）=5.56kW （2）电动机所需功率Pd′ Pd′= Pw/η 查表3-1查得V带传动、滚动轴承、齿轮传动、联轴器的传动效率，ηv=0.96、 计算结果 Pw=5.56kW η=0.90
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(精)
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载） 狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：2公众公开原文来源 我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注？ 9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆ 斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展 开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮 在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb 为 : 所以有： ...（9-9-01） 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的 计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平 稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取。 对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加 工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和 左旋两种。如何判断左右旋呢？测试一下？ 2.模数 如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力 角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法 面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条 得到。在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面 上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中， 、 、 、BD=CE，所以有：... （9-9-03） >>法面压力角和端面压力角的关系<<
齿轮参数计算公式
齿轮参数计算公式 节圆柱上的螺旋角： 基圆柱上的螺旋角： 齿厚中心车角： 销子直径： 中心距离增加系数： 一、标准正齿轮的计算（小齿轮①，大齿轮②）1．齿轮齿标准 2．工齿齿形直齿 3．模数 m 4．压力角 5．齿数 6．有效齿深 7．全齿深 8．齿顶隙 9．基础节圆直径 10．外径 11．齿底直径 12．基础圆直径 13．周节 14．法线节距 15．圆弧齿厚 16．弦齿厚
17．齿轮油标尺齿高 18．跨齿数 19．跨齿厚 20．销子直径 21．圆柱测量尺寸（偶数齿） （奇数齿）其中, 22．齿隙 ? 二、移位正齿轮计算公式（小齿轮①，大齿轮②） 1．齿轮齿形转位 2．工具齿形直齿 3．模数 4．压力角 5．齿数 6．有效齿深 7．全齿深或 8．齿隙 9．转位系数 10．中心距离 11．基准节圆直径 12．啮合压力角 13．啮合节圆直径
14．外径 15．齿顶圆直径 16．基圆直径 17．周节 18．法线节距 19．圆弧齿厚 20．弦齿厚 21．齿轮游标尺齿高 22．跨齿数 23．跨齿厚 24．梢子直径 25．圆柱测量尺寸（偶数齿） （奇数齿） 三、标准螺旋齿的计算公式（齿直角方式）（小齿轮①，大齿轮②） 1．齿轮齿形标准 2．齿形基准断面齿直角 3．工具齿形螺旋齿 4．模数
5．压力角 6．齿数 7．螺旋角方向（左或右）8．有效齿深 9．全齿深 10．正面压力角 11．中心距离 12．基准节圆直径 13．外径 14．齿底圆直径 15．基圆直径 16．基圆上的螺旋角 17．导程 18．周节（齿直角） 19．法线节距（齿直角） 20．圆弧齿厚（齿直角）21．相当正齿轮齿数 22．弦齿厚
斜齿轮的参数及齿轮计算 携带
斜齿轮的参数及齿轮计算 携带 The following text is amended on 12 November 2020.
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有： 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢测试一下 2.模数 ，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝ πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中，、、 、BD=CE，所以有： 法面压力角和端面压力角的关系 4.齿顶高系数及顶隙系数：
一级斜齿轮设计步骤
设计步骤 一、电动机的选择 1、选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y 系列三相鼠笼型异步电动机，全封闭自扇 冷式结构，电压380V 。 2、选择电动机的容量 工作机的有效功率为 w P F v = 从电机到工作机传送带之间的总效率为 ?12345ηηηηηη∑=???? 由《机械设计课程设计》表2.2可知 1η ：滚动轴承效率 0.99 （球轴承） 2η ：带传动效率 0.95 3η ：齿轮传动效率 0.98 （7级精度一般齿轮传动） 4η ：卷筒传动效率 0.96 5η ：联轴器传动效率 0.99 （齿式联轴器） 所以电动机所工作需功率为 3314.5 4.5 5.30.990.950.970.960.99 w d P P kw ηηηηηη ∑ = = = =???? 3.按《机械设计课程设计》中的表2.1推荐传动比合理范围，一级同轴式圆 柱斜齿轮减速器传动比i ∑=624 而工作机的转速为 w n 601000601000 1.8 132.29260 v D ππ???===? r/min 所 以 电 动 机的转速的可选范围 是 (6 24)132.29 793.743d w n i n ∑=?=?= r/min 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及价格等因素，为使传动装置结 构紧凑，所以使用同步转速为1500r/min 根据电动机类型、容量和转速，由电工手册选定电动机型号为Y132S-4。其主要性能如下
二、计算传动装置的总传动比i ∑并分配传动比 （1）总传动比i ∑为 1440i = 10.89132.29 m w n n ∑== （2）分配传动比 =2.54.35 i i i ∑=??带减 （3）计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴的转速 小带轮轴 =1440r/min n n =带小电 Ⅰ轴 11440==576r/min 2.5 n n i = 电带 Ⅱ轴 12576=132.23/min 4.356 n n r i ==减 2）各轴的功率 2=P =5.50.95=5.23kw P η??带额 1 5.230.99 5.173P P kw η=?=?=Ⅰ带 221350.990.970.99 5.137 4.87P P kw kw ηηη=???=???=ⅡⅠ 4= 4.870.96 4.67P P kw kw η?=?=Ⅱ卷 3)各轴转矩 6 64P 5.5 =9.5510=9.5510=3.65101440 T N mm n ?? ?? ??额电电 410.950.99 3.6510T N mm =????=43.4310?N mm ? 2221350.990.970.99T T ηηη=???=???Ⅰ43.4310?N mm ?=4 3.2310N mm ?? 442=0.96=0.96 3.2310=2.7610N mm T T N mm ??????卷 三、V 带的设计 1、确定计算功率
齿轮尺寸计算方法
1、齿轮传动的计算载荷T g=KF n/L，载荷系数K=K A K V KαKβ,，使用系数K A，载动系数K V，齿间载荷分配系数Kα，齿向载荷分配系数Kβ。 表10-2（书P193）K A=1.25 直齿轮及修形齿轮Kα=1，其余为1.4 齿宽系数 K Hβ用插值法求 齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷（齿数+2）=2.5 齿顶圆半径r a1=r1+ha*m,直径d=d1+2ha*m(ha*=1) D12=2.5*(17+2)=47.5 D11=112.5 D1=62.5 D2=82.5 D7=87.5 D8=57.5 D5=77.5 D6=67.5 D3=52.5 D4=92.5 D13=42.5 D10=62.5 D9=100 齿轮分度圆直径：d=zmcosa，半径r1 D12=2.5*17=42.5 D11=107.5 D1=57.5 D2=77.5 D7=82.5 D8=52.5 D5=72.5 D6=62.5 D3=47.5 D4=87.5 D13=37.5 D10=57.5 D9=95 齿顶圆压力角αa1=arccos?(r1cosα r a1)
32.78°， 26.11° 30.17° 28.03° 27.63° 30.91° 28.47° 29.53° 31.77° 27.26° 33.99° 30.17° 26.78° 齿根圆直径=分度圆直径×cos压力角20(约等于) D12=40 D11=101 D1=54 D2=73 D7=78 D8=49 D5=68 D6=59 D3=45 D4=82 D13=35 D10=54 D9=89 齿轮基圆（英文：gear base circle）是指渐开线圆柱齿轮（或摆线圆柱齿轮）上的一个假想圆，形成渐开线齿廓的发生线（或形成摆线齿廓的发生圆）在此假想圆的圆周上作纯滚动时，此假想圆即为基圆。 节点：齿轮副中，两齿轮基圆的公切线与两齿轮中心连线的交点。 节圆：节点所在的半径称为节圆半径。 所以，单个齿轮没有节圆直径一说，只有两齿轮啮合，才会形成节点和节圆。在标准齿轮副传动和高变位齿轮副传动中，节圆跟分度圆相等 齿厚s=兀m/2=3.925=齿槽宽=e 顶隙c=c*m=0.25*2.50.625 标准中心距a=m(z1+z2)/2
齿轮计算公式
已知小齿轮齿数42/外径120/与大齿轮中心距是150，求大齿轮的齿数外径 已知： 小齿轮齿数Z1=42 小齿轮齿顶圆（你说的外径）D1外=120 中心距L=150 未知： 模数m 小齿轮分度圆D1 大齿轮分度圆D2 大齿轮的齿数Z2 大齿轮齿顶圆（你说的外径）D2外 一、计算模数 由公式：D1外=Zm+2m 得： m=D1外÷（z+2）=120÷（42+2）=2.72727272… 查标准模数表，取模数m=2.75 二、计算小齿轮的分度圆直径D1 D1=mZ1=2.75×42=115.5 三、计算大齿轮的分度圆D2 由公式L=(D1+D2)÷2 得： D2=2L-D1=2×150-115.5=184.5 四、计算大齿轮的齿顶圆（你说的外径） D2外=D2+2m=184.5+2×2.75=190 五、计算大齿轮的齿数Z2 Z2=D2÷m=184.5÷2.75=67.09… 由于齿数不可能是小数，取整为Z2=67 则：需要反算分度圆 六、反算大齿轮的分度圆D2 D2=mZ2=2.75×67=184.25 这样，与前面的D2有差别，说明这一对齿轮要设计成变位齿轮，关于变位齿轮的设计（略） 2.齿顶高ha=ha* m 齿根高hf=(ha*+c*)m ha* 和c*指的什么, 值为多少? 是标准值吗?
问题补充： 还问一下~如果模数是1 那齿轮的齿顶高不就是1了吗,??? 这不对呀, 不知道我哪里算错了 齿顶高系数：ha* =1 齿顶间隙系数：c*=0.25 以上是标准齿轮、正常齿高的两个系数，是标准值。 对于非标准齿轮（变位齿轮），以上两个参数会有变化，并且有时变化的程度还很大。 问题补充： 还问一下~如果模数是1 那齿轮的齿顶高不就是1了吗,??? 对啊。此时齿顶高就是1毫米啊。齿根高是1.25毫米。齿全高是2.25毫米。
齿轮螺旋角计算方式
齿轮计算方式 已知中心距128,Z1=41 Z2=20 .怎么求斜齿轮法向模数、螺旋角 标准中心距 a = Mt ( Z1 + Z2 ) / 2 = Mt (41+20)/2=128，所以，齿轮端面模数Mt=4. ； 根据齿轮知识、Mt的数值，选取标准法面模数4； 法面模数Mn = Mt cosβ， 所以，cosβ = 4 / 4.； β = °=17°36′45″ 外啮合变位，已知变位系数，求中心距： 1.先算未变位时中心距a=m（z1+z2）/2 2.再求变为后的啮合角invα′=2（x1+x2）×tanα/（z1+z2）+invα 3.计算变位后的中心距a′=a×cosα/cosα′ 如果是斜齿轮，那么： a=m（z1+z2）/（2cosβ） invαt′=2（xn1+xn2）×tanαn/（z1+z2）+invαt a′=a×cosαt/cosαt′ 例： 已知中心距=450，Z1=65, Z2=33
18367347.949 450t 450 2/)6533(===+M Mt 根据齿轮知识、Mt 的数值，选取标准法面模数9。 法面模数Mn = Mt cos β ， cos β=9/9.= Β=11°28′42″ d=ZMt=ZMn/cos β=65*9/=596.=d1 d=ZMt=ZMn/cos β=33*9/==d2 例： 已知中心距=430， Z 1=100, Z 2=21 1074380165.75 .60430t 430 2/)10021(===+M Mt 根据齿轮知识、Mt 的数值，选取标准法面模数7。 法面模数Mn = Mt cos β ， cos β=7/= β=9°58′30″ d=ZMt=ZMn/cos β=100*7/==d1 d=ZMt=ZMn/cos β=21*7/==d1
斜齿轮传动设计示例
例10—2 设计一用于带式输送机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。已知减速器输入功率1P ＝15kW ，小齿轮转速1n ＝1500r ／min ，齿数比u ＝2.5，已知带式输送机单向运转，原动机为电动机，减速器使用期限为10年（每年工作300天，单班制工作）。 解 设计计算步骤列于表如下。 斜齿轮传动的设计计算步骤
4）弯曲 疲劳强度极限1lim F σ、2lim F σ 由图10—2查得 1lim F σ ＝220MPa ，2lim F σ＝150MPa 1lim F σ＝220MPa 2lim F σ＝150MPa 5）弯曲应力循环次数1N 、2N h jL n N 1160=6015001(830010)=????? 92.1610=? 9821 2.1610/2.58.6410N N u ==?=? 1N 91.410=? 82 5.610N =? 6）弯曲 疲劳强度寿命系数1N Y 、2N Y 由图10—4查得 1N Y =0.85、2 N Y = 0.90 1N Y = 0.85 2N Y = 0.90 7）弯曲疲劳强度安全系数F S 取弯曲疲劳强度最小安全系数 F S ＝1.5 F S ＝1.5 8）计算许用弯曲应力 由式（8—3） lim11 122020.85 []249.31.5 F ST N F F Y Y S σσ??= = =MP a lim22 215020.90 []1801.5 F ST N F F Y Y S σσ??= = =MPa 1[]249.3F σ= MPa 2[]180F σ= MPa 9）校核弯曲疲劳强度 1111 21 4 2 11.6cos 1.6 1.19.5510cos1415 2.59 1.6175324 41.93MPa ] F Fa Sa n F KT Y Y bm z β σσ= ' ?????= ????=＜[ 满足齿根弯曲疲劳强 度要求
齿轮的基本参数和计算公式
87一基本参数 表示；齿顶圆：轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆，其直径用d 齿根圆：齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆，直径用df表示。 齿厚：任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚，用sk表示； 齿槽宽：任意直径dk的圆周上，齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用ek表示； 齿距：相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距，用表示。设z为齿数，则根据齿距定义可 ，故 。 齿轮不同直径的圆周上，比值 不同，而且其中还包含无理数 k也是不等的。又由渐开线特性可知，在不同直径的圆周上，齿廓各点的压力角 分度圆：为了便于设计、制造及互换，我们把齿轮某一圆周上的比值 规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径以d表示。
表示，我国国家标准规定的标准压力角为20°压力角：分度圆上的压力角简称为压力角，以 模数：分度圆上的齿距p对的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即 。 模数是齿轮的主要参数之一，齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，则p 越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯能力就越强，所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。 顶隙：顶隙c=c*m是指一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。顶隙有利于润滑油的流动。 表示；齿顶高：轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，用h 齿根高：轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，用hf表示 标准齿轮： 标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有
斜齿轮齿廓任意圆螺旋角计算公式的推导[参考文档]
附录（5） 斜齿轮齿廓上任意圆螺旋角计算公式的推导 周万峰 大家知道，所谓斜齿轮的螺旋角是指斜齿轮分度圆上的螺旋角。而分度圆以上圆的螺旋角都大于分度圆螺旋角，分度圆以下圆的螺旋角都小于分度圆螺旋角。那么不在分度圆上的螺旋角怎样计算呢?也就是说，斜齿轮齿廓上任意圆的螺旋角的计算方法是怎样的呢？它的计算公式是这样的： ββtg d d tg k k = （1） k β——斜齿轮齿廓上任意圆的螺旋角； k d ——斜齿轮齿廓上任意圆直径； d ——斜齿轮分度圆直径； β——斜齿轮分度圆螺旋角。 教材、手册上从未见过这个公式，而且一般也极少计算这个k β的值。不过有时为了验算变位斜齿轮的齿宽能否进行公法线长度的测量还必须计算这个值，即用公式（1）计算。那么公式（1）是怎么来的呢? 笔者认为它应该是这样推导出来的：众所周知，斜齿轮的螺旋角是这样形成的：即圆柱体绕自己的轴线作等速转动，圆柱面上有一动点沿素线作等速直线运动，此动点的轨迹就是圆柱面上的螺旋线。将圆柱面展开，则螺旋线展成一条斜直线，如图1所示。圆柱转动一圈，动点沿素线移动的距离叫做导程，用T 表示。圆柱展开面上的斜直线1AA (或21A A )与轴线或母线（圆柱面上平行轴线的线）的夹角叫做螺旋角，用β表示。 图 1 显然由图1知， T R tg 2πβ= （2）
由公式（2）知，当导程T 一定时，圆柱半径R 越大，则螺旋角β越大；当圆柱体半径R 一定时，导程T 越大，则螺旋角越小。 图2 是斜齿轮齿顶圆展开图，a β是齿顶圆螺旋角。图3是斜齿轮分度圆展开图，β是分度圆螺旋角。对同一个斜齿轮而言，分度圆上的导程，齿顶圆上的导程以及齿面上各点的导程都是相同的；但分度圆直径小于齿顶圆直径，故齿顶圆螺旋角大于分度圆螺旋角。所以，齿顶圆螺旋角的计算公式为T D tg a πβ=,而分度圆螺旋角计算公式为, d tg πβ=所以βπtg d =T ，将T 代入齿顶圆螺旋角计算式，则 ββtg d D tg a = （3） 这就是齿顶圆螺旋角的计算公式。如将公式（3）中的D 换成k d ，将a β换成k β则公式（3）就成为了公式（1）。这就是斜齿轮齿廓上任意圆螺旋角的计算公式。总之，只要将k d 换成齿廓上哪个圆的直径，则k β即为哪个圆上的螺旋角。比如计算基圆螺旋角，则将k d 换成b d （b d 为基圆直径）。如将k d 换成分度圆d ，则ββ=k 。如此而已。 图2 图3 最后要说明的是：之所以将该公式推导出来，是因为笔者在《变位斜齿轮满足公法线长度测量的有效齿宽的正确计算》一文中使用了该公式；由于该公式在教材、手册上又从未见过，而且它使用的机会又极少，人们对它比较生疏，故在此将它推导出来（显然，第一个推导出该公式的肯定不是笔者，但人家是怎么推导的，不得而知）。仅此而已。