设计说明书-齿轮
齿轮机械设计课程设计说明书
机械基础课程设计说明书设计题目机械传动设计生物与化学工程学院食品工程专业班级 17食品学号设计人杨某人指导老师李党育完成日期 2019 年 6 月 21 日南阳理工学院目录设计任务 (1)1.设计题目 (1)2.设计任务 (1)3.具体要求 (1)电动机的选择 (2)1.拟定传动方案 (2)2.选择电动机 (3)3.计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)4.传动装置的运动和动力学参数 (4)传动零件的设计计算 (5)1.V带传动 (5)2.减速箱内的单级圆柱齿轮传动 (6)齿轮参数的计算 (8)1.小齿轮的计算 (8)2.大齿轮的计算 (8)设计小结 (10)参考资料 (10)1设计任务1.设计题目带式运输机传动装置设计，运动见图如下：(1)带式运输机数据（见数据表）(2)工作条件：用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作4小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。
(3)使用期限：工作期限为10年，每年工作300天。
(4)生产批量及加工条件：小批量生产，无铸造设备。
2.设计任务(1)选择电动机型号；(2)确定带传动的主要参数及尺寸； (3) 确定齿轮传动的主要参数及尺寸；；3.具体要求(1)零件（齿轮）图二张（A3）； (2)设计说明书一份，不少于2000字。
电动机的选择1.拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。
可先由已知条件计算出驱动卷筒的转速，即一般常选用转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为8.1或12，根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。
先考虑有以下集中传动方案进行选择，如图所示带式运输机传动方案比较传动方案应满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，而且要求结构简单，尺寸紧凑，成本低，传动效率高，操作维护方便。
通过分析比较最后选择其中较合理的一种。
a.方案:宽度和长度尺寸较大，带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境，但有过载保护作用，还可以缓和冲击和振动，因此这种方案得到广泛应用;b.方案:结构紧凑，若在大功率和长期运转条件下使用，则由于蜗杆传动效率低,功率损耗大，很不经济;c. 方案:宽度尺寸小，适于在恶劣环境下长期连续工作，但圆23锥齿轮加工比圆柱齿轮闲难;d.方案:与b 方案相比较，宽度尺寸较大，输人轴线与工作机位置是水平位置。
变位齿轮课程设计 说明书
1.设计任务及要求已知: 齿数：1z =15 2z =57，模数： m=10， 压力角： 20=α ,齿轮为正常齿制，工作情况位闭式传动。
要求：1) 选择变位系数21x x 、。
2) 计算该对齿轮传动的各部分尺寸。
3) 以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图。
2.数学模型1) 际中心距a '的确定：2)(21z z m a +⨯= ； a '=（a/5+1）⨯5； 2) 啮合角α'： ；)cos(2)()cos(21ααα⨯'⨯+='z z m 实αααinv z z x x inv +++=')/()(tan 22121；3) 分配变位系数21x x 、；17sin 22min ≈=*αa h z min 1min min 1/)(z z z h x a -=*；min 2min min 2/)(z z z h x a -=*；；αααtan 2))((2121z z inv inv x x +-'=+ 4）中心距变动系数 y=(a a -')/m ；5) 齿轮基本参数：注：下列尺寸单位为mm模数： m=10压力角： 20=α齿数： 1z =15 2z =57齿顶高系数： 0.1=*a h齿根高系数： 25.0=*c传动比： 12/z z i =齿顶高变动系数： y x x -+=21σ分度圆直径； 11mz d = 22mz d =基圆直径； αc o s 11mz d b =αc o s 22mz d b =齿顶高： )(11σ-+=*x h m h a a)(22σ-+=*x h m h a a 齿根高： )(11x c h m h a f -+=*)(22x c h m h a f -+=** 齿顶圆直径： 1112a a h d d +=2222a a h d d +=齿根圆直径； 1112f f h d d -=2222f f h d d -=节圆直径： αα'='c o s c o s 11d d αα'='cos cos 22d d4) 重合度：)]tan (tan )tan (tan [212211ααααπε'-+'-=a a z z )/(cos 1111a b a d d -=α )/(c o s 2212a b a d d -=α5) 一般情况应保证2.1≥ε6) 齿距： m p π=7) 节圆齿距： αα'='c o s c o s p p 8) 基圆齿距： απc o s m p b =9)齿顶圆齿厚： )(2111111ααi n v i n v r r r s s a a a a --= )(2222222ααinv inv r r r s s a a a a --=一般取25.0≥a s10) 基圆齿厚：)(tan arccos )s [tan(arcco 111111111αα----=a b a b b b b d d d d d d d s s )(tan arccos )s [tan(arcco 222222222αα----=a b a b b b b d d d d d d d s s 11) 分度圆齿厚：απtan 22111m x m s +=απtan 22122m x m s +=12) 展角： '-'=11111a r c c o s )t a n (a r c c o s d d d d b b θ '-'=22222a r c c o s )t a n (a r c c o s d dd d b b θ 设计总结通过此次课程设计，我对机械设计和制造有了深入的了解，对本专业的有了更深入的了解。
双联齿轮设计说明书
湖北工业大学工程技术学院课程设计说明书题目：双联齿轮系别：机械工程系专业班级: 测控技术与仪器1班姓名：桂豪其他组员：汪鹏张勇坪学号：01210121y22指导老师：梁洁萍2014月12月14 日课程设计题目一、设计名称：双联齿轮的机械加工工艺规程艺规程及工艺装备（生产纲领5000件）二、设计内容：1、绘制产品零件图（1张）2、绘制产品毛坯图（或零件—毛坯合图）（1张）3、机械加工工艺过程卡片（1套）4、机械加工工序卡片（1套）5、课程设计说明书（1份）内容摘要针对双联齿轮的用途和特性我们作出如下分析：（一）零件的用途：双联齿轮是一些机械设备变速箱中，通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。
Φ33花键孔有较高精度。
（二）零件的工艺分析：该零件属于齿轮类零件，形状规则，尺寸精度和形位精度要求均较高，零件的主要技术分析如下：（1）齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.04mm，主要是保证端面平整光滑，双联齿轮是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证花键孔的尺寸精度。
双联齿轮之间啮合要求严格，要保证双联齿轮的齿形准确及同轴度较高。
（2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，根据生产纲领是选择合理的加工工艺（3）齿轮要求加工精度高，要严格控制好定位（4）Φ33的花键孔是一比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。
因此加工花键孔的工序是比较重要的。
要在夹具设计中考虑保证到此孔精度及粗糙度要求(三)工艺路线的拟定：,为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。
由于生产纲领为5000件中等批量的生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。
所以我们制定如下的工艺路线的拟定工艺路线一：锻造、正火1粗车外圆及端面2切拨叉槽3拉平键孔4去毛刺5精车外圆、端面6滚齿7插齿8倒角9去毛刺10剃齿11齿部高频淬火12推孔13衍齿14总检目录一、前言……………………………………………………………………二、零件毛坯的分析与选择………………………………………………三、工艺规程的设计………………………………………………………（一）确定毛坯的制作形式………………………………………………（二）基准的选择…………………………………………………………（三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析………………………………（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………四、主要参考文献…………………………………………………………五、致谢…………………………………………………………………………一、前言课程设计是高等工业学校教学中的一个主要组成部分, 是专业学习过程是一个主要的实践性的教学环节,是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。
齿轮齿条传动机构设计说明书
专业资料齿轮齿条传动机构的设计和计算1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即,/5003s mm V =又()160d 333n V π=，取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可得()265d 31mm mZ d ===，由（1）与（2）联立解得min /r 147n 32==n ，取4i 12=则由4i 211212===n n z z 得80min,/58821==z r n 2. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+⨯=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+⨯=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径mmmz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=⨯===⨯===ββ齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===⨯===αα 法向齿厚为mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+===παπ端面齿厚为mm m x s s t t t t t t 94.632.3367.0cos 7.022tan 22s 2321=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+===βπαπ齿距 mm m p p 205.1025.314.3p 321=⨯====π 3. 齿轮材料的选择及校核齿轮选用45号钢或41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC 以上。
二级齿轮机械设计说明书
计算及说明一、传动系统方案的拟定设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器。
（1）工作条件：两班制，常温下连续工作；空载启动，工作载荷有轻微振动；电压为380/220V的三相交流电源。
（2）原始数据：输送带有效压力 F=4200N输送带工作速度 v=1.6m/s输送机滚筒直径 d=340mm二、电动机的选择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：传动系统的总效率：η=η01×η12×η23×η34×η4w=0.99×(0.99×0.97)×(0.99×0.97)×(0.99×0.99)×(0.99×0.96) =0.8504滚动轴承效率（一对）0.99 ，闭式齿轮传动效率0.97 ，联轴器效率0.99 ，卷筒效率0.96工作机所需电动机功率：P r =P w/η=Fv/(1000η)=4200×1.6/(1000×0.8504)=7.902 kW因载荷平稳，电动机额定功率P m略大于P r即可。
由《机械课程设计手册》Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率P m为11kW。
3、确定电动机转速：n w=60×1000v/（πd）=60×1000×1.6/（π×340）= 89.876r/min总传动比的范围为9～25，故电动机转速的可选范围为:n d’=i’n w=(9～25) ×89.876r/min=808.884～2246.9 r/min符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，结果F=4200Nv=1.6m/sd=340mmη=0.8504P r=7.902KWn w= 89.876r/min选n=960r/min 。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书正文：一级齿轮减速器设计说明书设计目标：本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器，实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时，考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中，齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计，可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分，在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速：N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速：N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率：P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求，选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系，计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比，计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件，选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件，进行应力和变形的计算，检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析，确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源，提出相应的控制措施，以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求，选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求，选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究，本次设计满足了预期的减速比要求，并具备足够的强度和稳定性，同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
齿轮设计计算说明书
齿轮设计计算说明书一、设计任务与要求本次设计任务为一对圆柱齿轮减速器的设计，要求如下：1. 减速器传动类型为圆柱齿轮减速器；2. 输入功率为15kW，输入转速为1500r/min；3. 齿轮材料为40Cr，调质处理，硬度为229~269℃；4. 齿轮精度等级为6级，接触疲劳寿命不小于50万转。
二、几何尺寸计算根据设计要求，输入轴的设计几何尺寸如下：1. 齿数：z=38；2. 压力角：α=20°；3. 模数：m=2mm；4. 齿轮宽度：b=30mm；5. 齿顶圆直径：da=z+2m=42mm；6. 齿根圆直径：df=z-2.5m=35mm。
三、材料选择与热处理要求本次设计选用40Cr钢作为齿轮材料，经过调质处理后，其硬度范围为229~269℃，可满足设计要求。
四、接触疲劳强度计算根据国家标准GB19060-2003，计算齿轮的接触疲劳强度。
计算公式为：σHmax =K·95·fp·N·μ·δt·τcos∅/D·δH。
经过计算，该齿轮的接触疲劳强度满足设计要求。
其中，K为安全系数，取值1.8；fp为材料抗弯强度，取值185MPa；N为许用载荷系数，一般可取值1；μ为载荷集中系数，可取值1.2；δt为变位系数上限值，取值1mm；τcos∅为载荷组合系数，一般可取值1。
另外，还需要考虑疲劳折断的安全余量，一般可取值1.5~3。
五、齿轮精度等级选择本次设计要求齿轮精度等级为6级，符合国家标准GB/T6403.1的要求。
齿轮的测量参数包括圆跳动、螺旋线、接触斑点和径向跳动等。
为了保证齿轮的精度等级，需要进行相应的测量和调整。
六、其他注意事项在齿轮设计中，还需要考虑润滑方式、齿轮的表面处理、热处理工艺等其他因素。
为了保证齿轮的性能和使用寿命，需要综合考虑各种因素，并进行合理的选择和设计。
总结：本次设计的圆柱齿轮减速器，输入功率为15kW，输入转速为1500r/min，选用40Cr钢作为齿轮材料，经过调质处理后硬度范围为229~269℃，接触疲劳强度满足设计要求。
齿轮设计计算说明书
齿轮设计计算说明书齿轮设计计算说明书设计背景：齿轮是广泛应用于机械传动系统中的一种重要零件，常用于减速器、变速器、转向器等机械装置中。
在机械设计中，齿轮需要满足一定的强度和耐久性要求，因此需要进行齿轮设计计算。
本说明书将对齿轮设计的相关计算进行详细介绍。
设计计算：1.齿轮参数计算：1.1 齿轮模数（m）的计算公式为：m = K * (√(T_s / (Y * σ))) / (n * z)其中，K为修形系数，取值1.25；T_s为传递的扭矩；Y为齿轮面展向材料的弹性模量；σ为齿轮材料抗弯应力；n为齿轮转速（rpm）；z为齿轮的齿数。
1.2 中心距（a）的计算公式为：a = ((z1 + z2) * m) / 2其中，z1和z2分别为两个齿轮的齿数。
1.3 齿轮模数（m）取值范围为0.5mm至50mm。
1.4 中心距（a）的设计范围应满足：1.4.1 当m≤3mm时，a≥2.5m。
1.4.2 当m＞3mm时，a≥2.2m。
2.齿轮几何参数计算：2.1 齿高（h）的计算公式为：h = 2.25 * m2.2 齿宽（b）的计算公式为：b = 0.85 * m * z2.3 压力角（α）的计算公式为：α = cos^(-1)((a * sin(β)) / ((z1 + z2) / 2))其中，β为齿轮的压力角。
3.齿轮强度计算：3.1 计算传递的扭矩（T_s）：T_s = (P * 60) / (2 * π * n)其中，P为传递的功率（kW）；n为齿轮转速（rpm）。
3.2 计算齿轮面弯矩（F）的公式为：F = (T_s * K_f) / (d1 * m)其中，K_f为齿轮面弯曲系数；d1为齿轮1的基圆直径。
3.3 计算转矩系数（K_v）：K_v = 1.5 * C_v * (b / m)^(0.25)其中，C_v为转矩载荷系数。
3.4 计算齿轮面张力（F_t）的公式为：F_t = (K_v * F) / b3.5 计算齿轮失效应力（σ_f）的公式为：σ_f = (F_t * K_H) / (b * m)其中，K_H为齿轮荷载分布系数。
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小齿轮：40Cr，调质处理，硬度241~286HB,平均取为260HB
大齿轮：45#钢，调质处理，硬度229~286HB，平均取为240HB
精度：8级
2. 初步估算小齿轮的直径
采用闭式齿轮传动，按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径。
由附录B式（B-2）
由附录B表B-1，初取 ，Ad=756，k=1.4
螺旋角系数
使用系数 : 查表27-7，
动载系数 ：查图27-6，
齿间载荷分配系数 ：查表27-8得
齿向载荷分配系数 ，查表27-9.其中：对称支承，调质齿轮精度等级8级。
齿面接触应力为
②计算许用应力，由式（27-16）
计算许用接触应力 。
工作总时间
（使用10年，每年300个工作日，每日8小时，）
应力循环次数为
端面模数：
小齿轮直径：大齿轮直径：齿宽：源自所以：小齿轮当量齿数：
大齿轮的当量齿数：
圆整中心距
螺旋角
齿宽
6.齿根弯曲疲劳强度验算
由式27-11
校验齿根弯曲疲劳强度
计算齿根弯曲应力
由此前计算可知
查图27-9，其中：
齿向载荷分布系数
齿形系数 由图27-10（非变位）查得
同时外应力修正系数 由图27-21得 。
弯曲疲劳强度校核
合格
7.静强度校核
因无严重过载，故不作静强度校核。
初步齿宽
校核传动比误差：因齿数未做圆整，传动比不变
=4
4.校核齿面接触疲劳强度
由式27-5
计算齿面接触应力
节点区域系数 ，查图27-18非变位斜齿轮
弹性系数 ，查表27-15，得：
重合度系数 的计算公式由端面重合度 和纵向重合度 确定。
由表27-5可得
由于无变位，断面啮合角
因此端面重合度
纵向重合度
因为 故重合度系数
接触强度寿命系数ZNT由图27-27查得有关资料得：
齿面工作硬化系数ZW1为
接触强度尺寸系数ZX由表27-18查得
润滑油膜影响系数为
接触最小安全系数 查表27-17,取 ＝1.05.许用接触应力为
验算：
可见，接触疲劳强度较而适合，齿轮尺寸无须调整。
合格
5.确定传动主要尺寸
中心距为
圆整取a=260mm.则精确的螺旋角为
重合度系数 为
螺旋角系数 由图27-22得 ＝0.87
齿根弯曲应力
②计算许用弯曲应力 .由式27-17
试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限，查图27-30得 ，
弯曲强度最小安全系数，查表27-17得
弯曲强度尺寸系数，查图27-33得
弯曲强度寿命系数，查图27-32
应力修正系数
相对齿根圆角敏感及表面状况系数
许用齿根应力
输入转矩
由表27-14，取齿宽系数 软齿面，对称布置）
初步计算许用接触应力 :
查图27-24：接触疲劳极限
，
≈0.9 ，
≈0.9
所以取
所以
初取
初取
3.确定基本参数
校核圆周速度v和精度等级
查表27-1，8级精度合理。
初取齿数： 取
确定模数
查表27-4取 =4
确定螺旋角：
（与估计值接近）
小齿轮直径
大齿轮直径