机械设计课程设计说明书(完整版)
机械设计课程设计说明书
机械设计课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解机械设计的基本概念、原理和流程。
2.掌握机械设计中常用的数学计算和力学分析方法。
3.熟悉机械设计中常用的材料和工艺。
4.能够运用CAD软件进行简单的机械设计。
5.培养学生的创新思维和团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：包括机械设计的目标、原则和方法等。
2.机械设计的数学计算和力学分析：包括尺寸计算、强度计算、运动学分析等。
3.机械设计中的材料和工艺：包括材料的选用、加工方法等。
4.CAD软件在机械设计中的应用：学习如何运用CAD软件进行机械设计。
5.创新设计和团队协作：培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解机械设计的基本概念和原理，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析典型的机械设计案例，使学生了解机械设计的实际应用。
3.实验法：通过实验，使学生掌握机械设计中的材料和工艺。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的创新思维和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。
5.CAD软件：为学生提供CAD软件，方便学生进行机械设计实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
机械设计课程设计说明书
机械设计课程设计任务书目录一设计任务书 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计步骤 (3)二传动装置总体设计方案 (4)2.1传动方案 (4)2.2 传动装置总效率 (4)三选择电动机 (5)3.1选择电动机容量 (5)3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)3.3动力学参数计算 (6)3.3.1各轴转速 (6)3.3.2各轴输入功率 (7)3.3.3各轴输入转矩 (7)四减速器高速级齿轮传动设计计算 (8)4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (8)4.2按齿面接触疲劳强度设计 (8)4.3确定传动尺寸 (11)4.3.1计算中心距 (11)4.3.2计算小、大齿轮的分度圆直径 (11)4.3.3计算齿宽 (11)4.4校核齿根弯曲疲劳强度 (11)4.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (13)4.6齿轮参数和几何尺寸总结 (13)五减速器低速级齿轮传动设计计算 (15)5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (15)5.2按齿面接触疲劳强度设计 (15)5.3确定传动尺寸 (18)5.3.1计算中心距 (18)5.3.2计算小、大齿轮的分度圆直径 (18)5.3.3计算齿宽 (18)5.4校核齿根弯曲疲劳强度 (18)5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (20)5.6齿轮参数和几何尺寸总结 (20)六链传动设计计算 (22)七轴的设计与校核 (25)7.1高速轴设计计算 (25)7.2中间轴设计计算 (28)7.3低速轴设计计算 (32)八滚动轴承计算与校核 (37)8.1高速轴上的轴承计算与校核 (37)8.2中间轴上的轴承计算与校核 (37)8.3低速轴上的轴承计算与校核 (38)九键联接设计与校核 (40)9.1高速轴最小径上键连接校核 (40)9.2高速轴与齿轮键连接校核 (40)9.3中间轴与大齿轮键连接校核 (40)9.4中间轴与小齿轮键连接校核 (40)9.5低速轴与齿轮键连接校核 (41)9.6低速轴最小径键连接校核 (41)十减速器箱体主要结构尺寸 (42)十一设计小结 (43)参考文献..................................................................................................... 错误!未定义书签。
机械设计说明书(完整版)
目录一、设计任务书二、电动机的选择三、传动装置的运动和动力参数计算四、传动件设计与计算五、高速轴的设计与计算六、中间轴的设计与计算七、低速轴的设计与计算八、键的选择以及校核九、轴承的校核十、润滑方式及密封方式的选择十一、设计总结十二、参考资料一、设计任务书设计带式运输机传动装置（简图如下）1——电动机2——联轴器3——二级圆柱齿轮减速器4——联轴器原始数据：数据编号 4钢绳拉力F/kN 15钢绳速度v/(m/min) 10卷筒直径D/mm 3801.工作条件：间歇工作，每班工作不超过15%，每次工作不超过10min，满载启动，工作中有中等震动，两班制工作，钢绳速度允许误差±5，设计寿命10年。
2.加工条件：生产20台，中等规模机械厂，可加工7-8级齿轮。
3.设计工作量：（1）减速器的装配图A0一张（2）零件图A4二张。
（3）设计说明书1份（打印）。
1510/min380NF KN v mD mm===为减速器的传动比，i为高速级传动比，六、中间轴的设计与计算1.已知条件：中间轴传递的功率22.73p kw = 转速3211.94/min n r = 齿轮分度圆直径2346.4d mm = 368d mm = 齿宽252b mm = 374b mm =2.选择轴的材料因传递的功率不打，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由表7-4选用的材料45钢调质处理 硬度220HBS, 查表得650b Mpa σ= 再查表13-2得 许用弯曲应力[]60b Mpa σ-= 3. 初算轴径查表13-1得107~118c 值在范围内 则()333min 3 2.73107~11824.61~27.14211.94p d c mm n ≥=⨯= 4.结构设计(1)轴的结构构想图。
1(2)设计轴的各段轴径与确定轴承该段轴上安装轴承，其审计应与轴承的选择同步,考虑齿轮有轴向力存在，选用角七、低速轴的设计与计算1.材料的选择 选用45钢正火处理 600b Mpa σ= 硬度210HBS 55b Mpa σ-=2.按扭转强度估算轴径根据表13-1查得107~118c =又由表12-2查得33 2.52(107~118)(42.8~47.2)41.48P d c mm n ≥== 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器会有键槽存在，故将估算直径加大3%-5%则取(45~50)mm ，取50d mm =，选用的联轴器为HL4 3.设计轴的结构并绘制草图八、键的选择及校核1.高速轴键的选取与校核轴与联轴器的连接，选用一个普通平键，根据轴上的尺寸查资料[1]表10-1初选定为b h⨯87⨯50L=mm键、轴、轮毂的材料都是45钢由资料[3]表6-2查得许用挤压应力100120 p MPaσ⎡⎤=⎣⎦，取平均值110p MPaσ⎡⎤=⎣⎦，轴上用于连接联轴器的键的工作长度为8504622bl L mm=-=-=键与轮毂键槽的接触高度0.50.57 3.5k h mm==⨯=，130d mm =由公式3112219.31083.54630p p TMPakldσσ⨯⨯⎡⎤===<⎣⎦⨯⨯故此键满足工作要求键槽的接键与轮毂键槽的接触高度键与轮毂键槽的接触高度1410093-=2。
机械设计课程设计说明书完整版
燕山大学机械设计课程设计说明书题目：二级圆锥圆柱齿轮减速器设计学院（系）：机械工程学院年级专业： 12级轧钢（1）班学号： 8学生姓名：边子方指导教师：周玉林教师职称：教授2015年1月10日目录1.任务说明书-------------------------------------------12.电动机选择及计算----------------------------------23.总传动比的确定和各级传动比的----------------54.传动装置的动力和运动参数计算----------------65.传动零件的设计和计算----------------------------86.轴的设计和计算------------------------------------187.轴承的选择和校核---------------------------------248.键的选择和键连接的强度计算- ----------------269.润滑说明---------------------------------------------3210.密封说明-------------------------------------------3211.减速器箱体说明----------------------------------3212.减速器附件的说明-------------------------------3213.拆装和调整的说明-------------------------------3014.设计小结-------------------------------------------3015.参考材料------------------------------------------ 3017.8cos17.8=1.63 tan17.8=2.45=1.63+2.45=4.08对于动载系数进行修正：1120=-324cos 17.8=21.1 2δ．按齿面接触强度设计[2Z ⎡⎤⎢⎥=180.6 68.969初选轴承为圆锥滚子轴承30205E ，d=25mm ，D=52mm ， B=17mm ， r C =32.2KN ，0r C =23KN3．中间轴的校核 1）、齿轮上受力圆锥齿轮上的作用力：11268368.996271.1t T F N d === 2tan cos 126r t F F N αδ=••= 2tan sin 327a t F F N αδ=•=斜齿轮上的作用力1'1268368.9271025.2t T F N d ===''tan 1040cos t nr F F Nαβ•== ''tan 870.1a t F F N β==962t F N =126r F N =327a F N=2710t F N =1040r F N =870.1a F N=mm设计及计算过程结果5）.当量弯矩因为轴为45钢，疲劳极限650b MPa σ=360s MPa σ= ，查机械设计书中的表10-5得-100.45650=293MPa 0.81650527MPa σσ=⨯=⨯=，100.260.266501690.50.5650325b b MPa MPaτστσ-==⨯===⨯= 由式-102-=σσσψσ -102-=τττψτ 得2293-527==0.11527σψ⨯2169-325==0.04325τψ⨯1293aMP σ-=0527MPaσ=1169MPa τ-=0325MPaτ=0.11σψ=0.04τψ=设计及计算过程结果1.输入轴设计如下图2.输出轴设计如下图七、输出轴轴承的校核选取圆锥滚子轴承30205E d=25mm，D=52mm，B=17mm主要参数如下：d=25mm，D=52mm，B=17mm基本额定静载荷rC=32.2KN基本额定动载荷0rC=23KN极限转速lim 9000/minV rd=25mm D=52mm B=17mm11466r F N =,22426r F N=0.4, 1.6e Y ==取114664583.2S N ==224267583.2S N ==12458543.11001.1758A S F S N+=+=>=则轴承1放松，轴承2压紧1122458,1001.1A Fa S N Fa S F N ===+= 计算当量动载荷()p r a P f X F Y F =+114580.310.371466a r F e F ==<=，查表得X 1=1，Y 1=0 220.42a r F e F =>，查表得X 2=0.4,Y 2=0.4cot α 取p f =1.011111()1466p r a P f X F Y F N =+= 22222()2612.2p r a P f X F Y F N=+=轴承的寿命计算61021063106010322006058.822612.2192720h=66h C L n P ε⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫=⎪⨯⎝⎭=年11466r F N=22426r F N =S 1=458N S 2=758N124581001.1Fa N Fa N ==11466P N =22612.2P N=10192720h L h=燕山大学《机械设计》课程设计综评。
机械设计课程设计说明书【全套】带图
第1章概述 (3)
1.1带式运输机 (3)
1.2减速器 (3)
1.3设计任务 (3)
第2章电机选择与传动比计算 (4)
2.1工作条件 (4)
2.2电动机类型的选择 (5)
2.3电机功率的计算与型号确定 (5)
第3章运动和动力参数计算 (6)
3.1传动比分配 (6)
3.2各轴运动和动力参数计算 (6)
第4章传动零件的设计计算和结构设计 (8)
4.1带传动设计计算 (8)
4.2高速级齿轮设传动计计算 (10)
4.3低速级齿轮传动设计计算 (15)
第五章轴的结构设计 (19)
5.1高速轴的设计 (19)
5.2中间轴的设计 (23)
5.3低速轴的设计 (26)
第六章轴承的选择及校核 (32)
6.1各轴轴承的选择 (32)
第七章键的选取 (33)
第八章减速器的润滑和密封 (35)
8.1齿轮的润滑 (35)
8.2滚动轴承的润滑 (35)
第九章箱体及其附件设计 (35)
9.1箱体尺寸 (35)
9.2起吊装置 (36)
9.3窥视孔窥视盖 (36)
9.4放油孔和螺塞 (36)
9.5通气螺塞 (37)
9.6油标尺 (37)
第十章参考文献与设计小结 (37)
10.1参考文献 (37)
10.2课程设计小结 (38)
表1 C 截面的M M M
,,值；
5.3.5按弯扭合成应力校核轴的强度。
机械设计课程设计设计说明书（最终正式版）
3)
数:Yβ = 0.88
计算当量齿数
载荷系数：
K = 1.91
螺旋角影响
系
数:Yβ =
0.88
Z1
22
=
= 24.08
3
cos β cos 3 14°
Z2
95
Z V2 =
=
= 103.99
3
cos β cos 3 14°
Z V1 =
级精度(GB10095-88)
3)
材料选择。选用两齿面均为软齿面，由《机械设计》P191 表 10-1，选
择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调
4)
5)
B.
质），硬度为 240HBS，两者材料硬度相差 40HBS。
选择小齿轮齿数： Z 1 = 22，大齿轮齿数： Z 2 = Z 1 i1 = 22 × 4.34 =
由《机械设计》图 10-30 选取区域系数：Z H = 2.433
由图 10-26 查得端面重合度：
度：
εα = 1.624
εα 2 = 0.859
εα = εα 1 + εα 2 = 1.624
小齿轮传递的转矩：T1 = TⅠ
= 47.25N ∙ m
Ⅰ
由表 10-7 选取齿宽系数（两支承相对小齿轮对称布置）：
纵向重合
度：
εβ = 1.744
圆周速度v = 2.20 m s，7 级精度，动载系数：K V = 1.08
由表 10-4 查得（小齿轮相对于支承对称布置）：
K H β = 1.297
由图 10-3 得：K H α = K Fα = 1.4
完整版机械设计课程设计说明书
沈阳工程学院课程设计设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计系别机械学院 __________ 班级机制专121学生姓名_______________ 学号_____________________指导教师郭维城朱爽_________________ 职称讲师起止日期：2014年6月30日起——至2014年月11日止沈阳工程学院机械设计课程设计成绩评定表系（部）：机械学院班级：机制专121 学生姓名：_____________沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计系别机械学院学生姓名刘天河指导教师郭维城、朱爽班级机制专121学号13职称讲师课程设计进行地点：实训E312任务下达时间：2014 年6月29日教研室主任 ________________ 年月日批准用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计的原始资料及要求起止日期：2014年6月30日起至2014年7月12日止（一）设计题目设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1——¥带忡动2—运输帚3—一瞰瞬柱齿轮住理為4'电动机«一一en（二）原始数据（以实际数据为准）运输带工作拉力F=1150 N运输带工作速度v = 1.6 m/s卷筒直径D= 260 mm（三）工作条件连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%。
（四）应完成的任务1减速器装配图1张（A0图）2、零件图2张（齿轮轴零件图一张，大齿轮零件图一张）（A3图）3、设计计算说明书1份（五）时间安排（2周）1、三天计算；2、一天画草图；3、四天画装配图及零件图；4、两天答辩。
（六）设计说明书主要内容（1）目录（标题及页次）；（2）课程设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；（6）轴的设计计算及校核；（7）箱体设计及说明（8）键联接的选择和计算；（9）滚动轴承的选择和计算；（10）联轴器的选择；（11）润滑和密封的选择；（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计总结；（14）参考资料（资料的编号[ ]及书名、作者、出版单位、出版年月）；（七）要求和注意事项1）图纸图面清洁，标注准确，符合国家标准；2）必须按学校规定的纸张与格式编写设计计算说明书，要求计算正确，层次分明，论述清楚，文字精炼，插图简明，排版正确。
机械设计课程设计说明书完整版
前言 (2)设计任务书 (3)第一章电动机的选择 (4)1.1电动机类型和结构形式的选择 (4)1.2 电动机功率的选择 (4)1.3电动机转速和型号的选择 (4)1.4传动比的分配 (5)1.5传动装置的运动和动力参数计算： (5)第二章斜齿圆柱齿轮的设计 (7)2.1高速级的大小齿轮参数设计 (7)2.2低速级的大小齿轮参数设计 (11)第三章轴的结构设计和计算 (16)3.1 轴的选择与结构设计 (16)3.2 中间轴的校核： (20)第四章联轴器的选择 (24)4.1 联轴器的选择和结构设计 (24)第五章键联接的选择及计算 (26)5.1 键的选择与结构设计 (26)第六章滚动轴承的选择及计算 (27)6.1 轴承的选择 (27)6.2 轴承的校核........................................................................... .27 第七章润滑和密封方式的选择 (33)7.1 齿轮润滑 (33)7.2 滚动轴承的润滑 (33)第八章箱体及设计的结构设计和选择 (34)8.1 减速器箱体的结构设计 (34)8.2 减速度器的附件 (35)参考资料 (40)前言本次课程设计于2011年6月23日开始，经历了三周时间的设计，时间仓促，设计任务较重。
设计过程中或多或少的存在一些错误。
希望广大审阅者提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到合格要求。
本次设计的内容：明确课程设计的目的，内容和进行方式，机械设计的一般过程，课程设计中注意的一些问题。
具体的设计过程是审阅题目要求。
计算，核算，制图，最后修改。
总结等过程。
整个过程都要求严谨。
求实.经过细心计算.校核.具有一定参考价值。
这次课程设计经高路老师的指导，审阅，并提出宝贵意见，特此表示感谢。
参加本次课程设计的有姚璐、柴岩岩。
限于设计者水平有限，不妥之处欢迎审阅者指示。
姚璐、柴岩岩2011年6月设计任务书一、设计题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器二、工作条件及生产条件：1、该减速器用于带式运输机的传动装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%.四、原始数据滚筒直径D（mm）：320运输带速度V（m/s）：0.75滚筒轴转矩T（N·m）：900五、设计工作量1减速器总装配图一2齿轮、轴零件图各一3设计说明书一份六、设计说明书容1. 运动简图和原始数据2. 电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7. 轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9. 滚动轴承及密封的选择和校核10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11. 齿轮、轴承配合的选择12. 参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室进行设计.一. 电动机的选择一、电动机输入功率w P60600.75244.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π⨯⨯===⨯⨯90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ⨯===二、电动机输出功率d P其中总效率为32320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=带轴承齿轮联轴滚筒4.2195.0830.833wd P P kw η=== 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。
Y132S-4(同步转速1440min r ，4极)的相关参数 表1二. 主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比144032.1544.785m w n i n ===总 查表可得V 带传动单级传动比常用值2~4，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器()121.3~1.5i i ≈。
初分传动比为 2.5V i =带，1 4.243i =，2 3.031i =。
二、计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则1、各轴转速1440576min 2.5m V n n r i ===Ⅰ带2135.75344.288min 3.031n n r i ===ⅡⅢ 2、各轴功率0 5.50.96 5.28d d V P P P kw ηη==⨯=⨯=ⅠⅠ带5.280.990.97 5.070P P P kw ηηη==⨯⨯=⨯⨯=ⅡⅠⅠⅡⅠ轴承齿轮 5.0700.990.97 4.869P P P kw ηηη==⨯⨯=⨯⨯=ⅢⅡⅡⅢⅡ轴承齿轮3、各轴转矩5.59550955036.4761440d d d P T N m n ==⨯=⋅ 036.476 2.50.9687.542d V T T i N m η==⨯⨯=⋅ⅠⅠ带187.542 4.2430.990.97356.695T T i N m η==⨯⨯⨯=⋅ⅡⅠⅠⅡ 2356.695 3.0310.990.971038.221T T i N m η==⨯⨯⨯=⋅ⅢⅡⅡⅢ表21576135.753min 4.243n n r i ===ⅠⅡ三 V 带传动的设计计算一、确定计算功率ca P查表可得工作情况系数 1.2A k = 故 1.2 5.5 6.6ca A P k P kw =⨯=⨯= 二、选择V 带的带型根据ca P n 、，由图可得选用A 型带。
三、确定带轮的基准直径d d 并验算带速v1、初选小带轮的基准直径1d d 。
查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径190d d mm = 2、验算带速v按计算式验算带的速度19014406.782601000601000d d nv m s ππ⨯⨯===⨯⨯因为530m s v m s <<，故此带速合适。
3、计算大带轮的基准直径2d d按式(8-15a)计算大带轮的基准直径21 2.590225d d V d i d mm ==⨯=带根据教材表8-8，圆整得2224d d mm=。
4、确定V 带的中心距a 和基准直径d L（1）按计算式初定中心距0500a mm = 12012(0.7()2())d d d d d d a d d +≤≤+ （2）按计算式计算所需的基准长度22100120()2()24d d d d d d d L a d d a π-≈+++2(22490)2430(90224)24430π-=⨯+⨯++⨯ =1364mm查表可选带的基准长度1400d L mm = （3）按计算式计算实际中心距a0014001364(430)44822d d L L a a mm mm --≈+=+= 中心距的变化围为()427490mm mm 。
5、验算小带轮上的包角1α()()12157.357.318018022490163120448d d d d a α≈--=--=≥ 6、计算带的根数（1）计算单根V 带的额定功率r P由1901440min d d mm n r ==和查表可得0 1.064P kw =根据1440min 2.7n r i ==，和A 型带，查表可得00.169P kw ∆=、0.956k α=、0.96L k =。
故()()r 00P 1.0640.1690.9560.96 1.132L P P k k kw α=+∆=+⨯⨯= （2）计算V 带的根数Zr 6.65.830P 1.132ca P Z === 故取V 带根数为6根 7、计算单根V 带的初拉力的最小值()0min F 查表可得A 型带的单位长度质量0.10q kg m =()()20min2.5500cak P F qvk Zvαα-=+()22.50.956 6.6(5000.16.782)1360.9566 6.782N N-⨯=⨯+⨯=⨯⨯应使带的实际初拉力()00min F F >。
8、计算压轴力p F压轴力的最小值为()()10minmin 2sin 2P F Z F α=16326136sin 2=⨯⨯⨯。
1614N =四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为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 。
（4）选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =⨯=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β=2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即1t d ≥（1）确定公式的各计算数值①试选 1.6t k =，由图10-2610.740αε=，20.820αε=则有12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩187.542T N m=③查图10-30可选取区域系数 2.433H Z = 查表10-7可选取齿宽系数1d Φ= ④查表10-6可得材料的弹性影响系数12189.8E Z MP =。
⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600H a MP σ=，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2550H a MP σ=。
⑥按计算式计算应力循环次数()811606057612830058.29410h N n jL ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯8828.29410 1.95104.243N ⨯==⨯⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =，2 1.12HN k =。
⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数1S =，按计算式(10-12)得[]1lim11 1.02600612HN H H a k MP Sσσ==⨯= []2lim22 1.12550616HN H H ak MP Sσσ==⨯=（2）计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得150.07t d mm ≥=②计算圆周速度1150.075761.509601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯③计算齿宽b 及模数nt m1150.0750.07d t b d mm =Φ=⨯=11cos 50.07cos14 2.42920t nt d m mm Z β⨯=== 2.25 2.25 2.429 5.466nt h m mm mm ==⨯=50.079.165.466b h == ④计算总相重合度βε10.318tan 0.318120tan14 1.586d Z βεβ=Φ=⨯⨯⨯=⑤计算载荷系数k查表可得使用系数1A k =，根据 1.509v m s =，7级精度，查表10-8可得动载系数 1.07V k =，由表10-4查得H K β的值与直齿轮的相同，为 1.4191.350F k β=， 1.4H F k k αα==[][][]1261261661422H H H a MP σσσ++===故载荷系数1 1.07 1.4 1.419 2.126A 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，按计算式得1145.81455.046td d mm ==⨯= ⑦计算模数n m11cos 55.046cos142.67120n d m mm Z β⨯=== 3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即n m ≥（1）确定公式的各计算数值 ①、计算载荷系数1 1.07 1.4 1.35 2.022A V F F k k k k k αβ==⨯⨯⨯=②根据纵向重合度 1.586βε=，查图10-28可得螺旋角影响系数0.88Y β=。
③查图可选取区域系数 2.433H Z =，30.795αε=，40.875αε=则有34' 1.67αααεεε=+=④查表取应力校正系数1 1.569Sa Y =，2 1.783Sa Y =。
⑤查表取齿形系数1 2.724Fa Y =，2 2.194Fa Y =。
(线性插值法)⑥查图10-20C 可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE a MP σ=，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FE a MP σ=。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数10.87FN k =，20.90FN k =。
⑧计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数 1.4S =，按计算式(10-22)计算得[]1110.87500310.7141.4FN FE F a k MP S σσ⨯=== []2220.90380244.2861.4FN FE F a k MP S σσ⨯===⑨计算大、小齿轮的[]Fa SaF Y Y σ并加以计算[]1112.724 1.5690.014310.714Fa Sa F Y Y σ⨯==[]2222.194 1.7830.016244.286Fa Sa F Y Y σ⨯==大齿轮的数值较大。