低速级齿轮设计计算
机械设计大作业四 减速器低速级齿轮设计
安徽科技学院机械原理大作业四齿轮传动的设计姓名：李传仁、李运才、梁何奔、刘晗班级：车辆104班指导教师：陈丰2013年4月13日设计题目：设计如图所示给料机用二级圆柱齿轮减速器中低速级的直齿圆柱齿轮传动。
已知低速级小齿轮传递的功率P=17kw，小齿轮的转速n1=30r/min,传动比i=4,单向传动，工作平稳，每天工作8小时，每年工作300天，预期寿命10年。
解：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，选用直齿圆柱齿轮传动。
（2）给料机一般为工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88)。
（3）材料选取，有表10-1选择小齿轮为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z1=24,大齿轮齿数z2=24*4=96。
2、按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行计算，即[]3211132.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛±∙≥H E dt Z u u KT d σφ （1）确定公式内的各1）试选载荷系数Kt=1.3。
2）计算小齿轮传递的转矩。
mmN mmN n pT ∙⨯=∙⨯⨯=⨯=5515110412.53017105.95105.953）由表10-7选取齿宽系数1=dφ。
4）由表10-6查的材料的弹性影响系数8.189=EZ 。
5）由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH 6001lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH 5502lim =σ。
6）由式10-13计算应力循环次数。
7111064.8)1030082(1306060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N7721016.241064.8⨯=⨯=N7)由图10-19取接触疲劳寿命系数90.01=HN K；95.02=HN K。
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得[]MPaMPa SK HN H 5406009.01lim 11=⨯==σσ[]MPa MPa SK HN H 5.52255095.02lim 22=⨯==σσ（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径td 1，代入[]Hσ中较小的值。
二级圆柱齿轮减速器设计计算说明书
二级圆柱齿轮减速器设计计算说明书一、设计任务设计一用于带式运输机的二级圆柱齿轮减速器。
运输机工作经常满载，空载启动，工作有轻微振动，两班制工作。
运输带工作速度误差不超过 5%。
减速器使用寿命 8 年（每年 300 天）。
二、原始数据1、运输带工作拉力 F ＝＿_____ N2、运输带工作速度 v ＝＿_____ m/s3、卷筒直径 D ＝＿_____ mm三、传动方案的拟定1、传动方案选用展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，效率高，适用在载荷平稳的场合。
2、电机选择选择 Y 系列三相异步电动机，其具有高效、节能、噪声低、振动小、运行可靠等优点。
四、运动学和动力学计算1、计算总传动比总传动比 i ＝ n 电／ n 筒，其中 n 电为电动机满载转速，n 筒为卷筒轴工作转速。
2、分配各级传动比根据经验，取高速级传动比 i1 ，低速级传动比 i2 ，应满足 i ＝ i1 ×i2 。
3、计算各轴转速高速轴转速 n1 ＝ n 电／ i1 ，中间轴转速 n2 ＝ n1 ／ i2 ，低速轴转速 n3 ＝ n2 。
4、计算各轴功率高速轴功率 P1 ＝Pd × η1 ，中间轴功率 P2 ＝P1 × η2 ，低速轴功率 P3 ＝P2 × η3 ，其中 Pd 为电动机输出功率，η1 、η2 、η3 分别为各级传动的效率。
5、计算各轴转矩高速轴转矩 T1 ＝ 9550 × P1 ／ n1 ，中间轴转矩 T2 ＝ 9550 × P2 ／n2 ，低速轴转矩 T3 ＝ 9550 × P3 ／ n3 。
五、齿轮设计计算1、高速级齿轮设计（1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用______材料，大齿轮选用______材料，精度等级选______。
（2）按齿面接触疲劳强度设计确定公式内各计算数值，计算小齿轮分度圆直径 d1 。
（3）确定齿轮齿数取小齿轮齿数 z1 ，大齿轮齿数 z2 ＝ i1 × z1 。
二级减速器课程设计说明书
二级减速器课程设计说明书一、设计任务设计一个用于特定工作条件的二级减速器，给定的输入功率、转速和输出转速要求，以及工作环境和使用寿命等限制条件。
二、传动方案的拟定经过对各种传动形式的比较和分析，最终选择了展开式二级圆柱齿轮减速器。
这种方案结构简单，尺寸紧凑，能够满足设计要求。
三、电动机的选择1、计算工作机所需功率根据给定的工作条件和任务要求，计算出工作机所需的功率。
2、确定电动机的类型和型号综合考虑功率、转速、工作环境等因素，选择合适的电动机类型和型号。
四、传动比的计算1、总传动比的计算根据电动机的转速和工作机的转速要求，计算出总传动比。
2、各级传动比的分配合理分配各级传动比，以保证减速器的结构紧凑和传动性能良好。
五、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计计算根据传动比、功率、转速等参数，进行高速级齿轮的模数、齿数、齿宽等参数的设计计算。
2、低速级齿轮的设计计算同理，完成低速级齿轮的相关设计计算。
六、轴的设计计算1、高速轴的设计计算考虑扭矩、弯矩等因素，确定高速轴的直径、长度、轴肩尺寸等。
2、中间轴的设计计算进行中间轴的结构设计和强度校核。
3、低速轴的设计计算完成低速轴的设计计算，确保其能够承受工作中的载荷。
七、滚动轴承的选择与计算根据轴的受力情况和转速，选择合适的滚动轴承，并进行寿命计算。
八、键的选择与校核对连接齿轮和轴的键进行选择和强度校核，以确保连接的可靠性。
九、箱体结构的设计考虑减速器的安装、润滑、密封等要求，设计合理的箱体结构。
包括箱体的壁厚、加强筋、油标、放油螺塞等的设计。
十、润滑与密封1、润滑方式的选择根据齿轮和轴承的转速、载荷等因素，选择合适的润滑方式。
2、密封方式的选择为防止润滑油泄漏和外界灰尘进入，选择合适的密封方式。
十一、设计总结通过本次二级减速器的课程设计，对机械传动系统的设计过程有了更深入的理解和掌握。
在设计过程中，充分考虑了各种因素对减速器性能的影响，通过计算和校核确保了设计的合理性和可靠性。
机械设计课程设计说明书(二级齿轮传动减速器)模版
机械设计课程设计计算说明书学院：动力与机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数：注：运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件：单向连续转动，有轻微冲击载荷，室内工作，有粉尘。
一班制（每天8小时工作），使用三相交流电为动力，期限10年（每年按365天计算），三年可以进行一次大修。
小批量生产，输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆，进行小批量生产（或单件）。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件，对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级，能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合，能承受较大的载荷且传动平稳，能实现一定的传动比，满足设计要求。
传动方案运动简图：取0A =112，于是得：53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大10%-15%，取15%，故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取min d =38mm 。
低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数
低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数1.引言1.1 概述概述部分是文章的开端，需要概括性地介绍文章的主题和内容，引起读者的兴趣。
对于本文的主题"低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数"，可以按照以下方式进行概述：引言部分旨在探讨和比较低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系。
在机械设计与工程领域中，齿轮是一种重要的传动元件，用于实现动力的传递与变速功能。
而齿轮的齿数则是决定其传动特性与效率的关键参数之一。
低速级齿轮与高速级齿轮在机械传动中分别承担着不同的作用。
低速级齿轮通常用于承受较大的扭矩和转动力，主要用于较低速度、大功率的传动系统中。
而高速级齿轮则需要具备更高的转速和较小的尺寸，常见于高速转动的传动系统中。
因此，低速级齿轮与高速级齿轮的设计与选择都需要考虑其齿数的合理与适应性。
本文将探讨低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的相关性，并通过分析与比较两者的特点、设计原则和应用场景，来阐述不同齿数对于齿轮传动性能与效率的影响。
同时，本文还将介绍一些常用的设计方法和技巧，以帮助读者在实际工程设计中正确选择和应用适合的齿数方案。
通过深入研究低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系，读者可以更好地理解齿轮传动的基本原理，并在实践中提高齿轮传动系统的效率与可靠性。
本文旨在为读者提供一份有关齿轮齿数选择和设计的综合指南，帮助读者在工程实践中作出明智的决策，提高齿轮传动系统的性能和可靠性。
希望本文能为广大读者带来启发与指导，促进齿轮传动领域的进一步研究和应用。
文章结构部分的内容可以包括以下几个方面的介绍：1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨低速级齿轮齿数与高速级齿轮齿数之间的关系。
首先，在引言部分，我们将对本文的研究对象进行概述。
我们将介绍低速级齿轮和高速级齿轮的定义，以及它们在机械传动系统中所起到的作用。
同时，我们也会简要讨论为什么研究低速级齿轮和高速级齿轮的齿数之间的关系是至关重要的。
接下来，我们将进入正文部分。
齿轮计算
（二）低速级齿轮传动的设计计算１．齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1）齿轮材料及热处理大小齿轮材料为45钢。
调质后表面淬火，齿面硬度为40～50HRC。
经查图，取＝＝1200MPa，＝＝370Mpa。
（2）齿轮精度按GB/T10095－1998，选择６级，齿根喷丸强化。
２．初步设计齿轮传动的主要尺寸因为硬齿面齿轮传动，具有较强的齿面抗点蚀能力，故先按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核持面接触疲劳强度。
（10）计算小齿轮传递的转矩＝kN·m（11）确定齿数z因为是硬齿面，故取z＝33，z＝i z＝3.92×33＝129传动比误差i＝u＝z/ z＝129/33＝3,909Δi＝＝0.28％5％，允许（12）初选齿宽系数按非对称布置，由表查得＝0.6（13）初选螺旋角初定螺旋角＝12（14）载荷系数K使用系数K工作机轻微冲击，原动机均匀平稳，所以查表得K＝1.25动载荷系数K估计齿轮圆周速度v＝0.443m/s 查图得K＝1.01;齿向载荷分布系数K预估齿宽b＝80mm 查图得K＝1.171，初取b/h＝6，再查图得K＝1.14齿间载荷分配系数查表得K＝K＝1.1载荷系数K＝K K K K=1.25×1.01×1.1×1.14＝1.58（15）齿形系数Y和应力修正系数Y当量齿数z＝z/cos＝19/ cos＝35.26z＝z/cos＝120/ cos＝137.84查图得Y＝2.45 Y＝2.15 Y＝1.65 Y＝1.83（16）重合度系数Y端面重合度近似为＝【1.88-3.2×（）】cos＝【1.88－3.2×（1/33＋1/129）】×cos12＝1.72＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos12）＝20.41031＝11.26652因为＝/cos，则重合度系数为Y＝0.25+0.75 cos/＝0.669（17）螺旋角系数Y轴向重合度＝＝1.34,取为1Y＝1－＝0.669（18）许用弯曲应力安全系数由表查得S＝1.25工作寿命两班制，7年，每年工作300天小齿轮应力循环次数N1＝60nkt＝60×43.09×1×7×300×2×8＝8.687×10大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝8.687×10/3.909＝2.22×10查图得寿命系数, ;实验齿轮的应力修正系数,查图取尺寸系数许用弯曲应力比较,取(10) 计算模数按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取(11) 初算主要尺寸初算中心距,取a=500mm修正螺旋角分度圆直径齿宽,取,,齿宽系数(12) 验算载荷系数圆周速度查得按，，查得，又因，查图得，，则K＝1.611，又Y=0.887，Y=0.667，。
低速轴的设计计算及说明资料
（3）截面Ⅶ左侧
抗弯截面系数W按表15-4中的公式计算。
抗扭截面系数
弯矩M及弯曲应力为：M=210393N·mm。
扭矩T3及扭转切应力为：T3=954930N·mm。
过盈配合处的 ，由附表3-8用插值法求出，并取 ，于是得 ，
轴按磨削加工，由附图3-4得表面质量系数为：
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得型轴承的定位轴肩高度为h=6mm，因此，取dⅣ-Ⅴ=77mm。
3）取安装齿轮处的轴段Ⅵ-Ⅶ的直径dⅥ-Ⅶ=70mm；齿轮的左端与左轴承之间采用轴肩定位，轴肩高度h=（2～3）R，由轴径d=70mm查表15-2，得R=2mm，故取h=6mm，则轴环处的直径dⅤ-Ⅵ=82mm。轴环宽度b≥1.4h，取lⅤ-Ⅵ=12mm。齿轮的右端与右轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂宽为75mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取lⅥ-Ⅶ=69mm。
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
FNH1=3291N
FNH2=3739N
FNV1=1228N
FNV2=1395N
弯矩M
MH=411375N·mm
MV1=153500N·mm
MV2=153450N·mm
总弯矩
扭矩T
T3=954930 N·mm
6.按扭矩合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据下式及上表中数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取α=0.6，轴的计算应力
又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为 ，
故有效应力集中系数按下式为
由附图3-2得尺寸系数εσ=0.67；由附图3-3得扭转尺寸系数ετ=0.82。
二级减速器-(步骤详细)(含总结)(机械课程设计)
机械设计基础课程设计计算说明书题目：带式运输机传动装置设计学院：机电工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：目录一、本次课程设计的目的 (1)二、初始数据 (1)1、工作条件 (1)2、已知数据 (1)三、传动方案的拟定 (1)四、电动机的选择计算 (2)1、选择电动机 (2)2、电动机总效率 (2)3、工作机转速 (2)4、电机所需功率 (3)五、传动比分配 (3)六、传动装置的运动和动力参数计算 (4)1、各轴转速计算 (4)2、各轴输入功率计算 (4)3、各轴输入转矩计算 (4)七、齿轮设计要求 (5)八、高速级齿轮设计 (5)1 齿轮概况 (5)2、齿面接触疲劳强度校核 (6)3、齿根弯曲疲劳强度计算 (7)4、中心距校核 (7)5、齿轮圆周速度校核 (8)九、低速级齿轮设计 (8)1、齿轮概况 (8)2、齿面接触疲劳强度校核 (9)3、齿面接触疲劳强度校核 (10)4、齿根弯曲疲劳强度计算 (10)5、中心距校核 (11)6、齿轮圆周速度校核 (11)7、其余圆周速度校核 (12)十、轴类零件设计 (12)1、轴一 (12)2、轴三 (13)3 、轴二 (14)11、轴承校核 (19)十二、平键挤压强度校核 (21)十三、润滑选择 (21)十四、减速器铸造箱体尺寸 (21)十五、自我总结 (23)参考文献 (23)图1 带式输送机传动简图图2 示意图已知总传送比：i=16.744双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为：图3 轴一图轴直径的初选：由于轴一受到转矩小（由4.1看出），C=108；则有：；有一键槽与联轴器配合，轴径应增大5%，有所以。
但又因为要与联轴器配合，。
图4 轴三图图5 轴二图图 6 轴二受力图十五、自我总结本次课程设计主要任务是，设计一个二级圆柱斜齿轮减速器。
从一窍不通，到有初步思绪，将以前所学的知识都结合起来，边学边做，依葫芦画瓢，再到最后完成，这对本身就是一种提升。
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Hlim1
弹性系数 节点区域系数 重合度系数 螺旋角系数
小齿轮的接触疲劳极限应力
10
大齿轮的接触疲劳极限应力
σ
Hlim2
由p146,图8.28查得
60n1aLh n1 / i
390.00 10.08 3.48 1.16 1.31 1.00 661.20 510.90 510.90
11 小齿轮应力循环次数 12 大齿轮应力循环次数 13 14 15
小齿轮齿数 大齿轮齿数 传动比 螺旋角 齿宽系数 端面重合度
Z1 Z2 i β Фd ε
α
圆整 误差 由p144,表8.6查得
4 5 6 7 8
1.88 3.2(1/ Z1 1/ Z2 ) cos
0.318d Z1 tan
轴面重合度 ε β 3齿面接触疲劳强度设计 1 KA 使用系数
σ σ
Flim1 Flim2
由p146,图8.28查得 由p148,图8.28查得 由p147,图8.30查得 由p147,图8.30查得 由p147,表8.7查得
YN 1 F lim1 / S F YN 2 F lim2 / S F
220.00 170.00 1.00 1.00 1.25 176.00 136.00 118.40 合格 109.87 合格
5齿根弯曲疲劳强度校核
1 2 3 4 5 6
YF1 YF2 Ys1 Ys2 Yε Yβ
由p139,图8.19查得 由p139,图8.19查得 由p139,图8.20查得 由p139,图8.20查得 由p140,图8.21查得 由p143,图8.26查得
重合度系数 螺旋角系数
7 8 9 10 11
小齿轮的弯曲疲劳极限应力 大齿轮的弯曲疲劳极限应力
1 2 3
参数
公式
结果 2.74 84.03 2.93 2.00 5.00 45 234 45 190 8 311400.69 30 87.9 87 2.90 -1.02% 10.00 1.10 1.71 1.85 1.25 1.20 1.21 1.20 189.80 2.47 0.76 0.99 570.00
20 小齿轮运动速度 21
动载系数
由p131,图8.7查得
dt1 3 KV / KVt
22 修正分度圆直径
4齿轮参数计算
1 2 3 4 5 6 7 8 9
模数 中心距 螺旋角
小齿轮分度圆直径 大齿轮分度圆直径
d1 cos / Z1
由p124,表8.1查得
d1 (i 1) /(2cos )
圆整
arccos mn ( z1 z2 ) / 2a
mn z1 / cos
mn z2 / cos
大齿轮宽度 小齿轮宽度
小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数
小齿轮的齿形系数 大齿轮的齿形系数
小齿轮的应力修正系数 大齿轮的应力修正系数
dபைடு நூலகம்d1
圆整
b 2 (5 ~ 10 )
z1 / cos3 z2 / cos3
2 3 4 5 6 7 8 9
由p130,表8.3查得 试选 由p132,图8.11查得 由p133,表8.4查得 由p136,表8.5查得 由p136,图8.14查得 由p136,图8.15查得 由p142,图8.24查得 由p146,图8.28查得
动载系数
齿向载荷分布系数 齿间载荷分布系数
Kvt Kβ Kα ZE ZH Zε Zβ
许用接触应力 [σ ]H 分度圆直径 dt1 V Kv d1 mn a β d1 d2 b2 b1
Zv1 Zv2
3
2K A KVt K K T1 u 1 Z E Z H Z Z d u H
dt1n1 /(60 1000)
2
93.08 0.41 1.08 89.87 2.95 3.00 177.95 180.00 12.84 92.31 267.69 101.54 102.00 108.00 32.37 93.87 2.79 2.28 1.55 1.76 0.69 0.92
齿轮传动设计
计算项目 已知： 额定功率 P 2 n1 转速 3 传动比 i 4 工作条件 载荷平稳、大批量生产 5 工作时间 t 6 使用期限 1选择齿轮的材料、热处理方式和精度等级 1 小齿轮材料 2 小齿轮热处理 调质 3 大齿轮材料 4 大齿轮热处理 正火 5 传动精度等级 2初步确定主要参数 9.55 106 P / n1 1 小齿轮传递转矩 T1 1
寿命系数 寿命系数 安全系数
YN1 YN2 SF
12 小齿轮的许用弯曲应力 [σ ]F1 13 大齿轮的许用弯曲应力 [σ ]F2 14
弯曲应力 弯曲应力
σ σ
F1
2KT1 /(bmn d1 )YF1Ys1Y Y 2KT1 /(bmn d1 )YF 2Ys 2Y Y
15
F2
单位 kW r/min
N1 N2 ZN1 ZN2 SH
寿命系数 寿命系数 安全系数
由p147,图8.29查得 由p147,图8.29查得 由p147,表8.7查得
Z N 1 H lim1 / S H Z N 2 H lim2 / S H
16 小齿轮的许用接触应力 [σ ]H1 17 大齿轮的许用接触应力 [σ ]H2 18 19
班制 年
HBS HBS 级 Nmm
合格
MPa
MPa
MPa 10 次 10 次
7 7
MPa MPa MPa mm m/s mm mm mm mm mm 度 mm mm mm mm mm
MPa MPa
MPa MPa MPa MPa