斜齿圆柱齿轮设计和校核计算
圆柱斜齿轮传动的设计计算
1.1.1 圆柱斜齿轮传动的设计计算已知输入功率1 1.5kWP =（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：12800rpm n =，大齿轮的转速为2560rpm n =，传动比5i =。
1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）由于第二级为圆锥齿轮传递，为了平衡锥齿轮传动对第二轴产生的轴向力，第一级传动设计为斜齿轮传动。
（2）叉车车速不高，为一般机械，故选用8级精度。
（3）材料选择，小齿轮材料为40Cr （正火），硬度为280HBW ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBW ，二者材料硬度相差40HBW ，在30~50HBW 范围内。
（4）选小齿轮齿数12117,51785z z u z ==⋅=⨯=则，为了延长齿轮工作寿命，1z 和2z 尽量互质，所以校正2z 值，取284z =， 4.94u =。
2.按齿面接触疲劳强度设计因为是软齿面传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。
公式如下：1d ≥(5-1) 式中各参数为： （1）小齿轮传递的转矩 ()66111 1.5/N mm 9.55109.55105116.12800P T n ⋅=⨯=⨯⋅= (5-2) （2）设计时，因为v 值未知，v K 不能确定，故可初选载荷系数 1.1~1.8t K =，本设计中初选 1.4t K =。
（3）选取齿宽系数 1d φ=。
（4）查得材料弹性影响系数E Z =（5）初选螺旋角12β=︒，由机械手册查得节点区域系数 2.46H Z =。
（6）由选定齿数及齿数比，得端面重合度：121111=1.88 3.2cos 1.88 3.2cos12 1.631784z z αεβ⎡⎤⎛⎫⎡⎤⎛⎫-+=-+︒=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭⎣⎦ (5-3) 得轴面重合度：10.318tan 0.318117tan12 1.53d z βεφβ==⨯⨯⨯︒= (5-4)由机械手册查得重合度系数0.768Z ε=。
KISSsoft 2018 简易计算示例-单级圆柱斜齿轮寿命计算
KISSsoft 2018 简易计算示例-单级圆柱斜齿轮寿命校核计算
根据上述信息求解需求的齿轮的具体信息。
流程是：先根据已知的数据，进行粗算。
再根据粗算推荐的齿轮序列信息，选择合适的一组数据，最后再进行精确计算。
最终查看计算结果，判断是否满足设计需求（指寿命需求）。
具体操作步骤如下：
1，打开KISSsoft软件，双击Modules里面的Cylindrical gear pair模块。
2，将已知的一些信息填入相应位置，如下：
,3，单击粗略计算按钮。
注：粗略计算时，用单载荷谱进行计算。
弹出如下窗口，填写已知的一些信息，然后点击Calculate：
得到如下结果，本例子选择第9个推荐信息，齿数为17和76，模数为1.25。
然后点击Accept：
再点击Close关闭此窗口（上述截图中下面的Calculate按钮和上一个截图中的一个作用，不用再点了）。
窗口关闭后，齿轮副Basic data页面的信息已按选择的进行了更新：
此时可以根据自己需要调整下信息，右上角的Details可以对齿轮毛坯做一些减重设计。
4，接着做精确计算，点击。
然后点击上述截图中的Calculate，得到下述结果：
最终选择第11个推荐项。
点击Accept。
5，考虑到实际产品的自身质量、装配误差及可靠性，将齿宽适当加宽几mm。
然后点击下述截图左上角计算按钮，做最终计算。
结果如下：
输出结果见附件-供参考：Cylindrical-gear_c alculation-report.pd。
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。
按弯扭合成应力校核轴的强度此,作为简支梁的轴的支撑跨距17575L=+,据按弯扭合成应力校核轴的强度120MPa=)101.81 5机械零件课程设计计算说明书设计题目：圆柱斜齿轮减速器班级：09机电一体化设计者：XXX指导教师：XXX2011年6月27日。
(完整word版)机械设计基础一级斜齿圆柱齿轮减速器_课程设计(中北大学)
中北大学课程设计说明书学生姓名: 王正华学号：16学院: 材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器职称:年月日中北大学课程设计任务书2010/2011 学年第一学期学院: 材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程学生姓名：王正华学号：16课程设计题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器起迄日期：8 月23 日～9 月2 日课程设计地点：5＃102教室指导教师: 吴秀玲系主任：乔峰丽下达任务书日期：2010年8月23日课程设计任务书课程设计任务书任务书数据（加粗者为补充数据)学生应提交的材料:草图（用坐标纸绘制减速器装配图中的主、俯视图）；减速器装配图（A0图）；零件工作图两张(轴、齿轮各一张，A3图，用CAD绘制）；设计说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、正文、参考资料）。
日程安排：8月23日开始8月26日审草图9月2.3日答辩1。
特性尺寸如传动零件中心距及其偏差;2. 最大外形尺寸如减速器总的长、宽、高；3. 安装尺寸如地脚螺栓孔，轴伸出端配合长度和直径；4。
主要零件的配合尺寸如齿轮和轴、轴承与轴和轴承座孔的配合等。
装配图上应标注的尺寸装配图上应写有技术特性、技术要求。
装配图上零件编号应按顺时针方向排列。
明细表和标题栏见《机械设计课程设计手册》P8,但需注意长度应为180mm（不是150mm）。
图纸幅面、图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。
图上粗细线型要分明。
零件图上应标注出：尺寸公差；表面粗糙度；形位公差；技术要求；传动件的啮合参数表.标题栏按《机械设计课程设计手册》P8要求，但需注意长度应为180mm（不是150mm）。
图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。
图上粗细线型要分明。
设计说明书的内容:（见P239）1.目录2.传动方案的分析和拟定3.电动机的选择4.传动装置运动及动力参数计算5.传动零件的设计计算6.轴的计算7.滚动轴承的选择和计算8.键连接的选择和计算9.联轴器的选择10.润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择11.参考资料设计说明书应加封面。
二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴强度校核方法研究
二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴强度校核方法研究二级斜齿圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置，广泛应用于工业生产中。
中间轴作为该减速器的重要组成部分，其强度校核是保证减速器正常运转的关键之一。
本文将从中间轴的强度校核方法入手，探讨二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴的强度校核方法。
一、中间轴的作用与结构中间轴是二级斜齿圆柱齿轮减速器的一个重要组成部分，其作用是将输入轴和输出轴之间的转矩传递给输出轴，起到减速作用。
中间轴的结构一般为圆柱形，其两端分别与输入轴和输出轴相连，中间部分则为齿轮的支撑部分。
二、中间轴的强度校核方法中间轴的强度校核是保证减速器正常运转的关键之一。
其校核方法主要有以下几种：1. 极限强度法极限强度法是一种传统的中间轴强度校核方法。
其基本思想是根据中间轴的材料和几何形状，计算其承受最大转矩时的强度，然后与实际工作转矩进行比较，判断其是否足够强度。
这种方法简单易行，但忽略了中间轴在工作过程中的实际应力状态，容易导致误判。
2. 应力分析法应力分析法是一种综合考虑中间轴在工作过程中应力状态的强度校核方法。
其基本思想是根据中间轴的几何形状和工作条件，采用有限元分析等方法计算其在工作过程中的应力状态，然后根据材料的应力应变关系，计算出中间轴的应力和应变，进而判断其是否足够强度。
这种方法比较精确，但计算量较大，需要一定的计算机技术支持。
3. 经验公式法经验公式法是一种基于实验数据和经验公式的强度校核方法。
其基本思想是根据中间轴的几何形状和工作条件，结合实验数据和经验公式，计算出中间轴的强度，并判断其是否足够强度。
这种方法简单易行，但准确性较差，容易产生误差。
三、中间轴的强度校核注意事项在进行中间轴的强度校核时，需要注意以下几点：1. 中间轴的材料应选择高强度、高韧性的材料，并考虑其疲劳寿命和可焊性等因素。
2. 中间轴的几何形状应尽量简单，避免出现过多的几何结构，以减少应力集中和裂纹的产生。
3. 中间轴的强度校核应综合考虑其在工作过程中的应力状态，采用合适的强度校核方法，以确保其足够强度。
齿轮传动3-斜齿圆柱齿轮
因为a mn (z1 z2 ) 2 cos
所以
arccosmn (z1
z2 ) 2a
可先将中心距直接圆整，再将圆 后的中心距代人反求β角，满足要求 即可。
斜齿圆柱齿轮受力分析（人字齿轮）
斜齿圆柱齿轮传动的受力分析
（螺旋角选择）
n
标准锥齿轮传动的强度计算
3
mn
2KT1Y cos2
d z12 a
• YFaYFs
[ F ]
式中：YSa --斜齿轮的齿形系数，按当量齿数 zv z / cos3 ；
YFa --斜齿轮的应力校正系数，按当量齿数 zv ；
Y --斜齿轮的螺旋角影响系数，查图10-28。
齿根弯曲疲劳强度验算式
F
KFtYFaYFsY
bmn a
表10-2；动载系数 KV 按图10-8中低一级的精度线及 vm 查取；
齿间载荷分配系数 KH 及 KF 可取为1；齿向载荷分布系数可按
下式计算： K F K H 1.5K Hbe
式中 K Hbe 是轴承系数（查表10-9）。YFa ,YSa 分别为齿形系
数及应力校正系数，按当量齿数 z v 查表10-5。
集中直作齿用锥在齿平轮均齿分面度上圆所（受齿的宽法中向点载的荷法F向n通截常面视N-为N
内分力）（。圆将周法力向）载荷Ft及Fn径分向解分为力切F于r和分轴度向圆分锥力面F的x。周即向：
Ft
2T1 d m1
Fr1 Fttg cos1 Fx2
Fx1 Fttg sin 1 Fr2
Fn
Ft
c os
6、齿轮和轴通常用单键联接；当齿轮转速较高时， 为平衡和对中，可采用花键或双导键联接。
斜齿轮
式中：YFa、YSa应按当量齿数zv=z/cos3查表确定 斜齿轮螺旋角影响系数Yβ的数值可查图确定
标准斜齿圆柱齿轮强度计算
四、齿面接触疲劳强度计算 斜齿轮齿面接触强度仍以节点处的接触应
标准斜齿圆柱齿轮强度计算4
力为代表，将节点处的法面曲率半径rn代入计 算。法面曲率半径以及综合曲率半径有以下关 系为： rt d sin t
L
L
因此，
b cos b
KFt KFt KFn pca bα L cos t cos b bα cos t cos b
载荷系数的计算与直齿轮相同，即：K＝KA Kv Kα Kβ
标准斜齿圆柱齿轮强度计算
三、齿根弯曲疲劳强度计算 斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时，
标准斜齿圆柱齿轮强度计算3
轮齿的失效形式为局部折断（如右图）。
强度计算时，通常以斜齿轮的当量齿轮为对
象，借助直齿轮齿根弯曲疲劳计算公式，并引入
斜齿轮螺旋角影响系数Yβ，得： 校核计算公式： F
斜齿圆柱齿轮轮齿受载及折断KFtYFaYSa Y bmnα
F
2 KT1Y cos 2 YFaYSa 设计计算公式：m n 3 2 F d z1 α
KT1 H 2 3 R 1 0.5R d1 u
设计计算公式： d1 2.923 (
H
ZE
)2
KT1 R 1 0.5R 2 u
齿轮的结构设计
齿轮的结构设计 通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角、分度圆直 径d 等主要尺寸。
2
dα
u H
斜齿轮的[H]
标准锥齿轮传动的强度计算
圆柱齿轮强度计算与校核(可编辑修改公式)
弹性模量 E(MPa)
齿轮材料
灰铸铁 11.8x104
锻钢
铸钢
球墨铸铁
灰表铸中铁夹布塑胶泊 松比0.5，其余均
配对齿轮材料
球墨铸铁 17.3x104
铸钢 20.2x104
锻钢 20.4x104
162
181.4
188.9
161.4
180.5
188
156.6
173.9
143.7
189.8
Ysa 1.625 1.65 1.67 1.68 1.7 1.73
转速n（r/min）
应力循环次数N 寿命系数KN
齿面硬度（HBS） 疲劳极限σFE 许用应力[σF] Yfa*Ysa/[σF]
960 4.15E+09
0.9
300 400 240 0.0170
300 1.30E+09
0.95
250 380 240.67 0.0162
N=60njL 表6
表8中ML与MQ
手附动录分1割各线 类机器所 用齿轮传动的精度
机器名称
精度等级
汽轮机
3~6
金属切削机床 3~8
航空发动机
4~8
轻型汽车
5~8
载重汽车
7~9
机器名称 拖拉机 通用减速器 锻压机床 起重机 农业机器
精度等级 6~8 6~8 6~9 7~10 8~11
附录2 齿形系数YFa
Z
YFa
Ysa
Z
YFa
17
2.97
小齿轮传递功率与 若已知P(kw)
转矩2选1输入
若已知T(N.mm)
数值 1 1.2 1.2
1.347 1
3.2 20 14 1.90 0.88 1.64
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分度圆圆周力 材料接触应力 材料弯曲应力
承载能力计算
Ft σHlim σFE
93015.538 1300 18Cr2Ni4W 900
弧度
角度
传动比
t
1
端面模数 mt
6.0205
0.34906585
端面压力 角
αt
0.379139 21.72308008
0.41887902
βb 0.392184 22.47048266
161.50138 160.48751
136.762 135.749
分度圆直径 基圆直径 节圆直径 齿顶压力角 分度圆弧齿厚 重合度
滑动率
当量齿数 理论跨齿数 实际跨齿数 公法线长度
计算量棒直径 实际量棒直径
量棒中心所在圆上 的压力角
跨棒距
d=mt*cosβ db
ααt
ε=εα+εβ εα εβ η
630
计算中心距
244.493
分度圆直径
241.628 247.3578
计算法向模数
mn 5.93721
SIN（） COS()
TAN（）
ASIN （）
ACOS （）
ATAN() inv （）
0.3420201 0.9396926 0.36397023 0.35657 1.2142 0.3358 0.014904
0.4067366 0.9135455 0.44522869 0.43221 1.1386 0.3967 0.02635
0.370121 0.9289836 0.39841502 0.38887 1.1819 0.3624 0.019276
0.362053 0.9321575 0.38840325 0.37951 1.1913 0.3548 0.017934
啮合角 αt’ 0.370469
法向压力角αn 螺旋角β
端面压力角αt 啮合角αt’
初步计算
Aa
447 35>β>25
476
Ad
709
15>β>8
756
Am
11.5
12.4
齿宽系数
ψd 0.46508
ψa 0.46508 0.45
动载系数
K
1.8
复合齿廓系数
Yfs
2
许用接触应力 σHp
1170
许用齿根应力 σFp
公法线
z’ K
W
跨棒距
dp
invαM
αM cos 偶数齿 奇数齿
150.512 150.512
139.82363 139.82363
150
150
0.5241022 0.5130673
8.6394 8.2703832
3.0985066
1.4507283
1.6477783
1.6399061 1.9077759
斜齿圆柱齿 轮设计和校
齿数 法向模数 法向压力角 螺旋角 输入扭矩 转速 实际中心距 齿顶高系数 顶隙系数 齿宽
理论中心距 中心距变动系数 总变位系数 齿顶高变位系数 齿顶高 齿根高 齿全高 齿顶圆直径 齿根圆直径
Z
mn αn
β T V a’ ha1* c* b
几何计算
a=(d1+d2)/2 y=（a’-a）/m
XΣ Xn
ha
h da df
小齿轮 25 5.5 20 24 7000 300 150 1 0.25 70
大齿轮 25 5.5 20 24
1 0.25
150.51249
-0.09318
-0.09217
0
-0.09217
5.4944444 4.9875117
6.875 7.3819327
12.369444 12.369444
32.790612 32.790612
4.1434013 3.978116
4
4
59.354406 59.007644
9.075 9
9.075 9
0.0260992 0.0234154
23.927348 23.115841 0.9140605 0.919713 161.96978 161.02963 161.66793 160.72964