机械设计课程设计(二级齿轮减速器)
二级减速器课程设计(详细完整样版)

二级减速器课程设计(样版)一、课程简介●介绍二级减速器的基本概念、原理和应用领域。
强调其在机械传动系统中的重要性和作用。
二、原理与结构●详细介绍二级减速器的工作原理,并讲解其内部结构和组成部件。
包括齿轮的种类、齿轮传动的工作原理等。
三、齿轮计算与设计●介绍齿轮传动的计算方法,包括模数、齿轮比、啮合角等概念,并讲解如何进行齿轮的选型和设计。
四、二级减速器的优缺点●分析二级减速器的优势和限制,探讨其适用范围和特点。
同时介绍其他类型减速器的比较。
五、二级减速器的应用案例●展示二级减速器在各种机械传动系统中的实际应用案例,包括工业生产、交通运输、航空航天等领域。
六、选材与制造工艺●介绍二级减速器的常用材料选择原则,以及制造工艺和加工方法。
包括热处理、表面处理等关键技术。
七、维护与故障排除●详细讲解二级减速器的维护方法和注意事项,以及常见故障的排除方式。
强调定期检查和润滑的重要性。
八、创新发展趋势●探讨当前二级减速器领域的创新发展趋势,包括数字化技术的应用、轻量化设计和绿色制造的趋势等。
九、实践操作与实验●提供实际的二级减速器实验环节,让学生能够亲自操作和观察,加深对课程内容的理解和应用能力。
十、课程评估与学习成果●设计课程评估方式,包括考试、实验报告、项目作业等形式,以评估学生对二级减速器知识的掌握和应用能力。
十一、参考资料和资源●提供相关的参考书籍、学术论文和网上资源,供学生进一步学习和深入了解二级减速器的相关知识。
十二、学习支持与辅导●提供学生在学习过程中的支持和辅导,包括答疑时间、学习小组、实验室指导等形式,以促进学生的学习效果。
以上是关于二级减速器课程设计的详细完整版内容。
通过学习这门课程,学生将掌握二级减速器的原理与结构、齿轮计算与设计、应用案例、制造工艺等相关知识,培养他们在机械传动领域中的专业能力和实践技能。
同时,通过实践操作和实验环节,能够加深对所学知识的理解并培养解决问题的能力。
希望以上内容对您有所帮助。
二级减速器课程设计完整版

二级减速器课程设计完整版1. 引言减速器是机械传动系统中常见的关键部件之一,用于降低传动装置的转速并提高扭矩输出。
二级减速器作为一种常见的减速器类型,具有广泛的应用范围。
本文旨在通过设计一个完整的二级减速器课程,介绍二级减速器的原理、设计和应用。
2. 二级减速器原理介绍2.1 主要结构组成二级减速器通常由输入轴、输出轴、两级齿轮传动系统和壳体组成。
其中,输入轴将动力源的旋转运动传递给第一级齿轮组,第一级齿轮组再将运动传递给第二级齿轮组,最终通过输出轴输出。
2.2 工作原理当输入轴旋转时,第一级齿轮组将动力传递给第二级齿轮组,通过齿轮的啮合关系实现速度的减速和输出转矩的增大。
第一级齿轮组的齿比用于实现初级减速,第二级齿轮组的齿比则用于实现次级减速。
3. 二级减速器设计步骤3.1 确定设计参数根据具体的应用需求和要求,确定二级减速器的输入转速、输出转矩、减速比等设计参数。
3.2 齿轮选择和设计根据确定的设计参数,选择适当的齿轮材料和规格,并进行齿轮的设计计算。
考虑到齿轮的强度和耐久性,要确保齿轮的模数和齿数满足设计要求,并进行齿形的优化设计。
3.3 轴的设计根据齿轮的参数和要求,设计输入轴和输出轴,并选择适当的材料和尺寸。
在轴的设计过程中,要考虑到扭矩传递和轴的刚度等因素,确保轴能够稳定运行并传递足够的扭矩。
3.4 壳体设计根据齿轮和轴的尺寸,设计适当的壳体结构和外形,并考虑到装配、润滑和散热等因素。
壳体的设计需要保证齿轮和轴可以正确安装和定位,同时提供良好的密封性和机械强度。
4. 二级减速器应用案例以工业搅拌机为例,介绍二级减速器在实际应用中的情况。
工业搅拌机通常需要较大的转矩和较低的转速,因此二级减速器是一种理想的传动选择。
通过连接电动机和搅拌机装置,二级减速器能够将高速低扭矩的电动机输出转换为低速高扭矩的搅拌机运动。
5. 总结通过对二级减速器的课程设计,我们全面了解了二级减速器的原理、设计和应用。
机械课程设计【二级减速器】

一、设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。
2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。
3. 知条件:运输带卷筒转速49r/min , 减速箱输出轴功率p=3.25马力, 二、 传动装置总体设计: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:η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机1. 计算电机所需功率dP : 查手册第3页表1-7:1η-带传动效率:0.952η-每对轴承传动效率:0.99 3η-圆柱齿轮的传动效率:0.984η-联轴器的传动效率:0.993 5η—卷筒的传动效率:0.96说明:η-电机至工作机之间的传动装置的总效率:4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速:查指导书第7页表1:取V 带传动比i=2-4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是: N 电=N 卷筒*i 总=37*(2-4)*(8-40)=592-5920r/min 符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:方案 电动机型号额定功率同步转速r/min 额定转速r/min重量 总传动比1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比:取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644,i 2齿=2.5注:i 带为带轮传动比,1i 为高速级传动比,2i 为低速级传动比。
机械设计课程设计二级减速器

机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法,能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解二级减速器的结构和工作原理;(2)掌握减速器的设计方法和步骤;(3)熟悉减速器设计中常用的标准和规范。
2.技能目标:(1)能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制;(2)能够根据设计要求,计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数;(3)能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和能力;(2)激发学生对机械设计的兴趣和热情;(3)培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.二级减速器的结构和工作原理;2.减速器的设计方法和步骤;3.减速器设计中常用的标准和规范;4.CAD软件在减速器设计中的应用;5.减速器设计实践操作。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识,使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法:通过分析具体的减速器设计案例,使学生了解减速器设计的过程和注意事项。
3.实验法:安排学生进行减速器设计实验,让学生动手实践,巩固所学知识。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:《机械设计基础》;2.参考书:相关减速器设计手册和论文;3.多媒体资料:减速器设计原理和步骤的PPT;4.实验设备:计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的减速器设计作业,要求学生在规定时间内完成,通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。
机械设计课程设计二级减速器链传动

机械设计课程设计---二级减速器链传动1传动简图的拟定1.1技术参数:输送链的牵引力: 9 kN ,输送链的速度:0.35 m/s,链轮的节圆直径:370 mm。
1.2 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期10年(每年300个工作日,小批量生产,两班制工作,输送机工作轴转速允许误差±5%。
链板式输送机的传动效率为95%。
1.3拟定传动方案传动装置由电动机,减速器,工作机等组成。
减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。
外传动为链传动。
方案简图如图。
方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型:三相交流异步电动机(Y 系列) 2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率w P (kw):w P =w w v F /(1000w η)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率η:η=1η×32η×3η×4η×5η×6η=0.99×399.0×0.97×0.98×0.96×0.96=0.841(1η为联轴器的效率,2η为轴承的效率,3η为圆锥齿轮传动的效率,4η为圆柱齿轮的传动效率,5η为链传动的效率,6η为卷筒的传动效率) 2.2.3 所需电动机的功率d P (kw): d P =w P /η=3.316Kw/0.841=3.943kw 2.2.4电动机额定功率:d m P P ≥2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使传动比和机构尺寸减小,其中m P =4kN ,符合要求,但传动机构电动机容易制造且体积小。
由此选择电动机型号:Y112M —4 电动机额定功率m P =4kN,满载转速=1440r/min工作机转速筒n =60*V/(π*d)=18.0754r/min电动机型号 额定功率 (kw) 满载转速 (r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩Y112M1-4414402.22.3选取B3安装方式caP=AKzK3P=1.0×2.5×3.61=9.025kW5.3 选择链条型号和节距根据caP9.025kW和主动链轮转速3n=95.681(r/min),由图9-11得链条型号为24A,由表9-1查得节距p=38.1mm。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书

机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器,用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下:输入轴转速:1400rpm输出轴转速:300rpm减速比:4.67工作条件:连续工作,轻载,室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合,从而实现减速。
2.零件设计(1)齿轮设计根据减速比和转速要求,计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式,保证齿轮的强度和使用寿命。
同时,要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
(2)轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸,计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型,保证轴的刚度和稳定性。
同时,要进行轴的疲劳强度校核。
(3)箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件,应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求,设计出合适的箱体结构。
同时,要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果,绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时,要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程,包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范,保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计,提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
机械设计课程设计二级减速器(详细版)

计算说明
题 目设计带式运输机传动装置两级圆锥-圆柱齿
轮减速器
专业班级
机械设计制造及其自动化专业X班
XXXXX
指导教师
XXXXXXXXX
XXXXX
西安文理学院
机械设计课程设计任务书
学生姓名
田银红
专业班级机械设计制造及其自动化专业08级
一班
指导教师
周毓明
何斌锋
教研室
机电系机电教研室
题目
异步电动机。它为卧式封闭结构。
1.2
(1)工作机的输出功率
Pw
Fv
1000w
空也斗
10000.96
(2)电动机输出功率Pd
Pd
Pw
传动装置的总效率
依次确定式中各效率:
个联轴器n=0.99、4个滚动轴承
n=0.98、圆柱齿轮传动
n=0.97、圆锥齿轮传动n=0.96。
n“、107.01r/min
co
n=0.99
n=0.98
n3=0-97
n=0.96
n0.84
n0.992
0.9840.970.960.84
•
3计算传动装置的运动和动力参数
3.1各轴转速•…
3.2各轴输入功率
3.3各轴转矩•…
4传动件的设计计算
6
4.1圆锥直齿轮设计
4.1.1选定齿轮齿轮类型、精度等级、材料及齿数
4.1.2按齿面接触强度设计
4.1.3校核齿根弯曲疲劳强度
4.1.4几何尺寸计算
•
4.2圆柱直齿齿轮设计
4.2.1选定齿轮精度等级、材料及齿数
设计带式运输机传动装置
传动系统图:
图一
机械设计课程设计 二级减速器

计 算 及 说 明结 果第一章 电动机的选择及功率的计算1电动机的选择(1)选择电动机的类型按工作要求选用Y 系列三相异步电动机,鼠笼式结构。
电源的电压为380V 。
(2)选择电动机功率根据已知条件,工作机所需要的有效功率为:6200 1.559.6110001000W FV P kw kw ⨯=== 其中 F: 运输带工作拉力V: 运输带工作速度电动机所需要的功率d P 为: wd p P η=式中η为传动系统的总功率:123ηηηηηη=带齿轮齿轮联轴器滚子轴承由[1]表2-5确定各部分效率为:轴承传动效率0.99η=球轴承,0.97η=高齿1,0.97η=低齿工作机传动效率0.97η=滚筒,联轴器效率,V 带效率0.96η=带代入上式得:0.868η= 电动机所需要的功率为:96111910868η===...wd p P kw kw9.61w P kw =0.868η=3.57d P kw =0.99η=联轴器计 算 及 说 明结 果因载有轻微振动,电动机额定功率ed P 应该大于d P .选电动机功率ed P 为15kw.(3)确定电动机转速 卷筒轴工作转速:601000601000 1.5563.02min min 470w V rr n D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯ 选取电动机型号为Y160L-4,其主要参数见表1: 额定功率/kw满载转速/r/m同步转速/r/m1514601500第二章 传动比的分配及参数的计算1.总传动比146023.1763.02m a n i n ω=== 2.分配传动装置各级传动比2=D i 231711592===减..a D i i i 因为选用同轴式减速器,高速级和低速级传动比相等, 所以 121159340====减..i i i得出 高速级传动比:1340=.i低速级传动比: 2340=.i102.37/min w n r =23.17a i =1340=.i 2340=.i计 算 及 说 明结 果3.传动装置的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下: (1) Ⅰ轴(高速轴)/730/min D m n n i r I ==1150961440η==⨯=带..ed p p kw kw1111449550955018838730==⨯=...p T N m n (2) Ⅱ轴(中间轴)1730214.71/min 3.40n n r i I ∏=== 1440990971383ηη∏I ==⨯⨯=1轴轴承高齿轮....p p kw 32138395509550106151421471∏∏==⨯⨯=⋅...p T N m n (3) Ⅲ轴(低速轴)2214.7163.15/min 3.40III III n n r i ===13830990971328ηη∏==⨯⨯=2轴轴承低齿轮....III p p kw 1328955095502008306315==⨯=⋅...III III III p T N m n 将上述计算结果列表2-1中,以供查询1730=/min n r 1144=.p kw118838=⋅.T N m21471∏=./min n r 1383∏=.P kw 61514∏=⋅.T N m6315=./min III n r 1328=.III p kw200830=⋅.III T N m计 算 及 说 明结 果传动系统的运动和动力参数参数 Ⅰ轴(高速轴)Ⅱ轴(中间轴) Ⅲ轴(低速轴) 转速 n r/min 730 214.71 63.15 功率 P (kw) 14.4 13.83 13.28 转矩 T (N.m) 188.38 615.142008.30 传动比i3.403.40---第三章 V 带传动设计1.确定计算功率ca P15ed P kw =,1460/min m n r =,查《机械设计》表8-8得工作情况系数K A =1.3,则 1.31519.5ca P kw =⨯=。
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v .. . ..机械设计课程设计计算说明书设计题目:带式输送机班级:07机械5班学号:2设计者:李健立指导老师:卿艳梅目录1.题目及总体分析 (3)2.各主要部件选择 (4)3.电动机选择 (4)4.分配传动比 (5)5.传动系统的运动和动力参数计算 (6)6.设计高速级齿轮 (7)7.设计低速级齿轮 (12)8.链传动的设计 (16)9.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18)1轴(输入轴)及其轴承装置、键的设计 (18)2轴(中间轴)及其轴承装置、键的设计 (24)3轴(输出轴)及其轴承装置、键的设计 (29)10.润滑与密封 (34)11.箱体结构尺寸 (35)12.设计总结 (36)13.参考文献 (36)一.题目及总体分析题目:设计一个带式输送机的减速器给定条件:由电动机驱动,输送带的牵引力4000F N =,运输带速度0.8/v m s =,运输机滚筒直径为315D mm =。
单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
工作寿命为10年,每年300个工作日,每天工作12小时,具有加工精度8级(齿轮)。
减速器类型选择:选用展开式两级圆柱齿轮减速器。
特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿,低速级可做成直齿。
整体布置如下:图示:5为电动机,4为联轴器,3为减速器,2为链传动,1为输送机滚筒,6为低速级齿轮传动,7为高速级齿轮传动,。
辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择三.电动机的选择四.分配传动比五.传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设:从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴;对应于各轴的转速分别为、、、;对应各轴的输入功率分别为、、、;对应各轴的输入转矩分别为、、、;相邻两轴间的传动比分别为、、;相邻两轴间的传动效率分别为、、。
轴号电动机两级圆柱减速器工作机1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)n0=1440 n1=1440 n2=400 n3=145.45 n4=48.48 功率P(kw)P=4.0 P1=3.96 P2=3.764 P3=3.758 P4=3.366 转矩T(N·m)T1=26.263 T2=89.866 T3=246.743 T4=663.063 两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比i i01=1 i12=3.6 i23=2.75 i34=3传动效率ηη01=0.99 η12=0.97 η23=0.97 η34=0.96六.设计高速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数,齿型1)确定齿轮类型.两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2)材料选择.小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=i1·Z1=3.6×24=86.4,取Z 2=87。
5)选取螺旋角。
初选螺旋角14=β 2.按齿面接触强度设计按式(10-21)试算,即321)][(12H E H d t t t Z Z u u T k d σεα+⋅Φ≥1)确定公式内的各计算数值 (1)试选6.1=t K(2)由图10-30,选取区域系数433.2=H Z (3)由图10-26查得78.01=αε 20.87αε= 12 1.65αααεεε=+= (4)计算小齿轮传递的转矩55411195.510/95.510 3.96/1440 2.626210T P n =⨯=⨯⨯=⨯ N mm ⋅(5)由表10-7选取齿宽系数1=Φd(6)由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.189MPa Z E =(7)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ,大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H MPa σ=(8)由式10-13计算应力循环次数91606014401(2830010) 4.147210h N njL ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 992 4.147210/3.6 1.15210N =⨯=⨯(9)由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数90.01=HN K 95.02=HN K (10)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1,由式10-12得 MPa MPa S K H HN H 5406009.0][1lim 11=⨯==σσMPa MPa SK H HN H 5.52255095.0][2lim 22=⨯==σσMPa MPa H H H 25.5312/)5.522540(2/])[]([][21=+=+=σσσ2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径t d 1,由计算公式得130.58t d mm ==(2)计算圆周速度 1130.5814402.30/601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯(3)计算齿宽b及模数nt m1130.5830.58d t b d mm =Φ=⨯=11cos 30.58cos14 1.2424t nt d m mm Z β⨯===2.25 2.25 1.24 2.79/30.58/2.7910.96nt h m mm b h ==⨯===(4)计算纵向重合度βε903.114tan 241318.0tan 318.01=⨯⨯⨯=Φ=βεβZ d (5)计算载荷系数K 已知使用系数1=A K根据 2.30/v m s =,7级精度,由图10-8查得动载荷系数 1.11V K =由表10-4查得2232231.120.18(10.6)0.23101.120.18(10.61)10.231037.10 1.417H d d K bβ--=++ΦΦ+⨯=++⨯⨯+⨯⨯=由图10-13查得 1.34F K β= 假定100/A tK F N mm b<,由表10-3查得4.1==ααF H K K 故载荷系数11.111.4 1.42 2.21A V H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= (6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a得1134.06d d mm ===(7)计算模数n m 11cos 34.06cos141.3824n d m mm Z β⨯=== 3.按齿根弯曲强度设计 由式10-17 32121][cos 2F S F d n Y Y Z Y KT m σεβαααβ⋅Φ≥ 1)确定计算参数(1)计算载荷系数11.111.4 1.34 2.08A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=(2)根据纵向重合度903.1=βε,从图10-28查得螺旋角影响系数 88.0=βY (3)计算当量齿数113322332426.27cos cos 148795.24cos cos 14V V Z Z Z Z ββ======(4)查取齿形系数由表10-5查得592.21=Fa Y 2 2.172Fa Y = (5)查取应力校正系数由表10-5查得596.11=Sa Y 2 1.798Sa Y =(6)由图10-20c查得,小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ (7)由图10-18查得弯曲疲劳强度寿命系数 85.01=FN K 88.02=FN K(8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S =1.4,由式10-12得MPa S K FE FN F 57.3034.150085.0][111=⨯==σσMPa S K FE FN F 86.2384.138088.0][222=⨯==σσ(9)计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ111222 2.592 1.5960.01363[]303.572.172 1.7980.01635[]238.86Fa Sa F Fa Sa F Y Y Y Y σσ⨯==⨯==大齿轮的数据大2)设计计算1.159n m mm ≥=对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取n m =1.5mm ,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,须按接触疲劳强度算得的分度圆直径134.06d mm =来计算应有的齿数。
于是有11cos 34.06cos1422.031.5n d Z m β⨯=== 取122Z =,则211 3.62279.2Z i Z ==⨯= 取280Z =4.几何尺寸计算 1)计算中心距12()(2280) 1.578.842cos 2cos14n Z Z m a mm β++⨯===⨯将中心距圆整为79mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角12()(2280) 1.5arccosarccos 14.452279n Z Z m a β++⨯===⨯因β值改变不多,故参数αε、βK 、H Z 等不必修正。
3)计算大、小齿轮的分度圆直径1122222 1.534.07cos cos14.4580 1.5123.92cos cos14.45n Z m d mm Z m d mmββ⨯===⨯===4)计算大、小齿轮的齿根圆直径1122 2.534.07 2.5 1.530.322.5123.92 2.5 1.5120.17f n f n d d m mm d d m mm=-=-⨯==-=-⨯=5)计算齿轮宽度1134.0734.07d b d mm =Φ=⨯=圆整后取235B mm =;140B mm = 5.验算1122262621541.634.07t T F N d ⨯=== 11541.645.24/100/34.07A t K F N mm N mm b ⨯==< 合适七.设计低速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数,齿型1)确定齿轮类型.两齿轮均为标准圆柱直齿轮2)材料选择.小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=i1·Z1=2.75×24=66。
2.按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式10-9a进行试算,即 3211)][(132.2H E d t t Z u u T k d σ+⋅Φ≥ 1)确定公式各计算数值 (1) 试选载荷系数3.1=t K (2) 计算小齿轮传递的转矩55421295.51095.510 3.768.97710400P T N mm n ⨯⨯⨯===⨯⋅(3) 由表10-7选取齿宽系数1=d φ(4) 由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.198MPa Z E = (5) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ 大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H MPa σ=(6)由式10-13计算应力循环次数92160604001(2830010) 1.15210h N n jL ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 992 1.15210/2.750.418910N =⨯=⨯(7)由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数96.01=HN K 05.12=HN K(8)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1,由式10-12得 MPa MPa S K H HN H 57660096.0][1lim 11=⨯==σσMPa MPa SK H HN H 5.57755005.1][2lim 22=⨯==σσ2)计算(1) 试算小齿轮分度圆直径t d 1,代入][H σ中的较小值160.00t d mm ≥=(2) 计算圆周速度v 1260.00400 1.256/601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯ (3) 计算齿宽b1160.0060.00d t b d mm =Φ=⨯= (4) 计算齿宽与齿高之比b/h模数1160.00 2.524t nt d m mm Z === 齿高2.25 2.25 2.5 5.625/60.00/5.62510.67nt h m mm b h ==⨯===(5) 计算载荷系数K根据 1.256/v m s =,7级精度,由图10-8查得动载荷系数07.1=V K 假设mm N b F K t A /100/<,由表10-3查得1H F K K αα==由表10-2查得使用系数1=A K由表10-4查得2232231.120.18(10.6)0.23101.120.18(10.61)10.231063.39 1.422H d d K bβ--=++ΦΦ+⨯=++⨯⨯+⨯⨯=由图10-23查得35.1=βF K故载荷系数11.0711.422 1.522A V H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯=(6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a得1163.24d d mm ===(7)计算模数m11/63.24/24 2.63m d Z ===3.按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为3211][2F S F d n Y Y Z KT m σαα⋅Φ≥ 1)确定公式内的计算数值(1) 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ(2) 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 85.01=FN K 88.02=FN K(3) 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1.4,由式10-12得 1110.85500[]303.571.4FN FE F K MPa MPa S σσ⨯=== 2220.88380[]238.861.4FN FE F K MPa MPa S σσ⨯===(4) 计算载荷系数1 1.071 1.35 1.4445A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=(5)查取齿形系数由表10-5查得65.21=Fa Y 2 2.212Fa Y =(6)查取应力校正系数由表10-5查得58.11=Sa Y 2 1.774Sa Y =(7)计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ,并比较111222 2.65 1.580.01379[]303.572.212 1.7740.01643[]238.86Fa Sa F Fa Sa F Y Y Y Y σσ⨯==⨯==大齿轮的数据大2)设计计算1.95m mm ≥=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,可取有弯曲强度算得的模数1.95,并就近圆整为标准值m=2.0mm。