机械设计一级减速器课程设计
机械课程设计一级减速器
机械课程设计一级减速器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握一级减速器的结构组成、工作原理及其在机械系统中的应用。
2. 学生能够描述并分析一级减速器的主要参数计算方法，如齿轮的齿数、模数、压力角等。
3. 学生能够了解一级减速器的材料选择、强度计算和设计规范。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行一级减速器的零件设计和装配图的绘制。
2. 学生能够运用相关的计算公式和工程手册，完成一级减速器主要参数的计算和选择。
3. 学生能够运用仿真软件对一级减速器进行运动和动力学的模拟分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣和热情，增强其探究机械原理的主动性。
2. 培养学生严谨的科学态度，使其在机械设计过程中注重细节，遵循工程规范。
3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使其在项目实践中善于与他人合作，共同解决问题。
课程性质：本课程为实践性较强的机械设计课程，结合理论教学与实际操作，旨在提高学生的设计能力和工程实践能力。
学生特点：学生为高中生，具备一定的物理和数学基础，对机械结构有一定了解，但缺乏实际设计经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例教学、小组讨论、动手实践等多种教学方式，使学生在掌握一级减速器设计原理的同时，提高实际操作和问题解决能力。
教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引言：介绍一级减速器在机械系统中的应用，引出学习一级减速器设计的重要性。
教材章节：第一章 概述2. 理论知识：a. 一级减速器的结构组成与工作原理b. 齿轮传动的基本参数计算方法c. 减速器的材料选择、强度计算和设计规范教材章节：第二章 齿轮传动设计基础3. 实践操作：a. 使用CAD软件绘制一级减速器零件图和装配图b. 运用计算公式和工程手册进行一级减速器主要参数计算c. 使用仿真软件对一级减速器进行运动和动力学分析教材章节：第三章 机械设计CAD/CAM技术4. 案例分析与讨论：a. 分析一级减速器在实际应用中的设计案例b. 学生分组讨论，提出优化设计方案教材章节：第四章 机械设计案例5. 课程总结与拓展：a. 总结一级减速器设计过程中的关键点和注意事项b. 探讨一级减速器在新型机械系统中的应用前景教材章节：第五章 机械设计发展趋势教学内容安排与进度：第一周：引言及理论知识1第二周：理论知识2第三周：实践操作1第四周：实践操作2第五周：案例分析与讨论第六周：课程总结与拓展在教学过程中，教师需根据学生的实际掌握情况，适时调整教学内容和进度，确保学生能够扎实掌握一级减速器设计的相关知识和技能。
机械设计课程设计一级齿轮减速器
机械设计课程设计一级齿轮减速器机械设计课程设计——一级齿轮减速器，这可不是个简单的活儿。
说实话，一开始拿到这个题目，我也有点懵。
啥？一级齿轮减速器？听起来像是工程师才懂的高大上东西，简直跟外星科技似的。
要说这东西，光是名字就能把大部分人吓退。
齿轮减速器，顾名思义，就是通过齿轮的相互啮合，达到减速的目的。
好像听起来很高深对不对？但其实说白了，它就是把一个东西的转速降低，变得更慢一点，让机器的运转更加平稳、精准。
先说说，齿轮减速器到底是干什么的吧。
就像你开车一样，发动机转速很高，但如果直接把这个转速传给车轮，那车根本没法跑，几乎是原地打转。
怎么办呢？必须得有个装置来把发动机的高速转速减下来，这样才能让车顺利前进。
齿轮减速器，基本上就承担着这样的任务，像是一个“转速调节器”。
不过呢，不同于汽车的变速箱，齿轮减速器更专注于那些工业设备，比如传送带、电动工具这些需要精确控制速度的机器。
我们设计的一级齿轮减速器，是一种比较基础的设计，通常用于一些不要求太高减速比的场合。
就是说，它的减速功能比较简单，最多降低个几倍的转速。
这就像是你骑自行车，换个轻松档，能让你不用拼命蹬就能走得比较快。
可是，这样的设计又不能太复杂，不能乱七八糟的加一堆不必要的功能，不能让它变成个“花架子”那样的东西，得简简单单、靠谱实用才行。
设计齿轮减速器的时候，首先要搞清楚这个机器的工作环境。
想想看，齿轮是靠相互啮合来工作的，每个齿轮的大小、形状、角度都得考虑得清清楚楚。
不然一旦齿轮之间的啮合不顺畅，就容易发生磨损、卡顿、甚至故障。
别看齿轮减速器的外形大概就那么一个铁壳，里面的学问可多着呢。
就拿齿轮的材料来说，必须选对适合的钢材。
要是钢材选择不当，齿轮在运转时可能会出现过热、变形的情况，那就麻烦大了。
要知道，齿轮可是整个减速器的“心脏”，它不行了，其他的都白搭。
齿轮之间的啮合方式也不能小看。
你要是设计得不合理，齿轮啮合时可能会出现震动、噪音大，甚至产生不均匀的磨损。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书
提高可靠性和稳定性
满足特定应用需求，如高速、重载、高 精度等
齿轮材料：选 齿轮尺寸：根 齿轮精度：保 齿轮强度：保
择合适的材料， 据设计要求确 证齿轮的精度， 证齿轮的强度，
如钢、铝、铜 定齿轮的直径、 如齿形精度、 如弯曲强度、
等
宽度等尺寸
齿距精度等
扭转强度等
齿轮润滑：选 择合适的润滑 方式，如油润 滑、脂润滑等
轴的装配方式：根据齿轮的安装方式和 使用要求选择合适的装配方式
轴的受力分析：确定轴的受力类型和方向 强度计算：根据受力情况，计算轴的强度 安全系数：确定轴的安全系数，确保轴的强度满足要求 材料选择：根据强度计算结果，选择合适的材料 轴的加工工艺：确定轴的加工工艺，保证轴的精度和表面质量 轴的装配：确定轴的装配方法，保证轴的装配精度和稳定性
计算方法：根据轴承的额定寿 命和实际工作条件，使用寿命
计算公式进行计算
寿命选择：根据实际工作的选择与计 算
平键：结构简单，易于加工，应用广泛
楔键：强度高，适用于重载和冲击载荷
半圆键：结构简单，易于加工，适用于 轻载和低速场合
切向键：强度高，适用于重载和冲击载 荷，但加工难度较大
轴承尺寸：根据减速器设计 要求确定轴承的尺寸
轴承类型：根据减速器设计 要求选择合适的轴承类型
轴承寿命：根据减速器设计 要求计算轴承的寿命
轴承润滑：根据减速器设计 要求选择合适的润滑方式
轴承安装：根据减速器设计 要求确定轴承的安装方式
影响因素：载荷、转速、润 滑、温度等
轴承寿命：指轴承在正常工作 条件下，能够保持其性能和精 度的时间
试验数据收集：记录试验过程中的各项数据，如转速、扭矩、温度等 数据处理：对试验数据进行整理、分析，找出规律和趋势
一级齿轮减速器课程设计
一级齿轮减速器课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握一级齿轮减速器的基本结构、工作原理及设计方法；2. 使学生了解并掌握齿轮传动的基本计算方法和公式；3. 引导学生理解并掌握减速器的设计步骤，包括选型、计算、绘制图纸等。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行一级齿轮减速器零部件的绘制和装配能力；2. 培养学生运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核的能力；3. 培养学生动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生主动学习和探究的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论知识的结合；3. 引导学生树立正确的工程观念，关注工程实际问题，培养解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合，旨在提高学生的综合设计能力和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：（1）一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）齿轮传动的计算方法和公式；（3）减速器的设计步骤和要点；（4）齿轮的强度校核及材料选择。
2. 实践技能：（1）运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（2）运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（3）动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
3. 教学进度安排：（1）第一周：讲解一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）第二周：学习齿轮传动的计算方法和公式；（3）第三周：讲解减速器设计步骤及要点；（4）第四周：进行齿轮强度校核及材料选择的学习；（5）第五周：运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（6）第六周：运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（7）第七周：动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
教材章节关联：《机械设计》第四章 齿轮传动；第五章 减速器设计。
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。
一级减速器课程设计报告
机械设计课程设计计算阐明书机械设计课程设计任务书目录一、电机旳选择 .................................................错误!未定义书签。
二、传动装置旳运动和动力参数计算.............错误!未定义书签。
三、V带传动设计 .............................................错误!未定义书签。
四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）错误!未定义书签。
五、轴旳构造设计计算.....................................错误!未定义书签。
六、校核轴承寿命 .............................................错误!未定义书签。
七、键连接旳选择和计算.................................错误!未定义书签。
八、箱体旳设计 .................................................错误!未定义书签。
九、心得体会 .....................................................错误!未定义书签。
一、电机旳选择1.1 选择电机旳类型和构造形式:依工作条件旳规定, 选择三相异步电机： 封闭式构造 U=380 V Y 型1.2 电机容量旳选择工作机所需旳功率P W =Fv /1000= 3.04 kW V 带效率(1: 0.95滚动轴承效率（一对）(2: 0.98 闭式齿轮传动效率（一对）η3: 0.97 联轴器效率(4: 0.99工作机（滚筒）效率(5((w): 0.96 传播总效率η=η1﹒η23﹒η3﹒η4﹒η5 =0.841 则, 电动机所需旳输出功率PW=Pd/(= 3.61 kW1.3 电机转速确定卷筒轴旳工作转速W 601000πvn D⨯== 76.4 r/min V 带传动比旳合理范围为2~4, 一级圆柱齿轮减速器传动比旳合理范围为3~7, 则总传动比旳合理范围为 =6~28, 故电动机转速旳可选范围为:d W 'n i n =⋅= 458.4 ~ 1528 r/min在此范围旳电机旳同步转速有: 750r/min 、1000 r/min 、1500 r/min依课程设计指导书表18-1: Y 系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机型 号: Y112M-4 额定功率Ped: 4kW 同步转速n: 1500r/min 满载转速nm: 1440r/min二、传动装置旳运动和动力参数计算总传动比: 18.852.1 分派传动比及计算各轴转速取V 带传动旳传动比i 0= 3 则减速器传动比i =i /i 0= 6.282.2 传动装置旳运动和动力参数计算0轴（电动机轴）0d P P == 3.61 kW0m n n == 1440 r/min009550P T n == 23.94 N ⋅m 1轴（高速轴） 101P P η=⋅= 3.43 kW10n n i == 480 r/min1119550P T n == 68.24 N ⋅m 2轴（低速轴） 2123P P ηη=⋅⋅= 3.26 kW12n n i== 76.43 r/min 2229550P T n == 407.34 N ⋅m 3轴（滚筒轴） 3224P P ηη=⋅⋅= 3.16 kW32n n == 76.43 r/min3339550P T n == 394.84 N ⋅m 以上功率和转矩为各轴旳输入值, 1~3轴旳输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率旳乘积。
一级减速器课程设计
一级减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解减速器的基本概念、分类和一级减速器的工作原理；2. 学生能够掌握一级减速器的结构组成，了解其设计参数和性能指标；3. 学生能够掌握一级减速器的设计方法和步骤，并能够运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成一级减速器的选型、设计和计算；2. 学生能够运用绘图软件绘制一级减速器的结构图和零件图；3. 学生能够运用实验设备和仪器，对一级减速器进行性能测试和数据分析。
情感态度价值观目标：1. 学生对机械设计产生兴趣，培养创新意识和动手能力；2. 学生树立正确的工程观念，认识到减速器在工程应用中的重要性；3. 学生在团队合作中学会沟通与交流，培养协作精神和责任感。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，以实践性、应用性为主，旨在培养学生具备一定的减速器设计能力。
学生特点：学生为初中毕业，具有一定的物理和数学基础，但对机械设计知识了解较少，需要从实际应用出发，激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以案例教学和实验操作为主线，引导学生主动参与，提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生具备一级减速器设计的基本能力，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 减速器概述：介绍减速器的基本概念、分类、应用领域，使学生了解减速器在机械系统中的作用和重要性。
教材章节：第一章第一节2. 一级减速器工作原理：讲解一级减速器的工作原理，分析其结构特点，使学生掌握一级减速器的运行机制。
教材章节：第一章第二节3. 一级减速器结构组成：详细介绍一级减速器的各部分结构，如齿轮、轴、轴承、箱体等，使学生了解各部分的作用和相互关系。
教材章节：第一章第三节4. 一级减速器设计参数与性能指标：讲解设计参数的选择依据，分析性能指标对减速器性能的影响，为学生进行减速器设计提供依据。
教材章节：第二章第一节5. 一级减速器设计方法与步骤：介绍减速器设计的基本方法，包括计算公式、选型原则等，指导学生完成一级减速器的设计。
一级齿轮减速器课程设计
一级齿轮减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解齿轮减速器的基本结构、工作原理及其在机械系统中的应用；2. 掌握一级齿轮减速器的设计步骤、参数计算方法以及绘图技巧；3. 了解齿轮材料选择、热处理工艺以及齿轮减速器的装配与调试过程。
技能目标：1. 能够运用相关知识进行一级齿轮减速器的参数计算和结构设计；2. 学会使用相关软件（如CAD等）绘制齿轮减速器的零件图和装配图；3. 能够根据设计要求，进行齿轮减速器的装配与调试，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，提高解决实际工程问题的能力；2. 增强学生对机械设计学科的兴趣，激发创新意识和探索精神；3. 引导学生关注齿轮减速器在工业生产中的应用，认识到机械设计在国民经济中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的设计课程，结合课本知识，注重培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但对实际工程应用尚缺乏了解。
教学要求：教师应结合课本内容，采用任务驱动、分组合作的教学方法，引导学生掌握齿轮减速器设计的基本知识和技能，注重理论与实践相结合。
通过课程目标的具体分解，使学生在完成学习任务的同时，实现知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 引言：介绍齿轮减速器的定义、分类及在工业中的应用。
教科书章节：第一章 概论2. 理论知识：a. 齿轮减速器的基本结构及其工作原理。
b. 齿轮传动的类型、特点及设计计算方法。
c. 齿轮材料的选择及热处理工艺。
教科书章节：第二章 齿轮传动设计；第三章 齿轮材料与热处理3. 设计步骤：a. 一级齿轮减速器的设计计算，包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
b. 齿轮减速器零件的强度计算与校核。
c. 齿轮减速器装配图的绘制与零件图的拆分。
教科书章节：第四章 机械设计计算；第五章 机械零件设计4. 实践操作：a. 利用CAD软件进行齿轮减速器零件图的绘制。
- 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)。
计算过程及计算说明一、传动方案的拟定（1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年；b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V;d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。
（2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许带速误差±5%）,滚筒直径mm D 400=。
滚筒效率96.0=j η（包括滚筒与轴承的效率损失）。
方案拟定：采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
二、电动机的选择2.1电动机类型的选择按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。
2.2选择电动机的容量由式P d =aw Pη和1000Fv P w =得由电动机至运输带的总效率为式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则所以 kW Fv P a d 2.985.010002.165001000=⨯⨯==η 2.3确定电动机转速卷筒轴工作转速为由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为'1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动比'2i =3∽6，则总传动比合理范围为6='ai ∽24，故电动机转速的可选范围为6=∙'=n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见方案2比较适合，则选n=1000r/min 。
2.4确定电动机的型号根据以上选用电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-6。
其主要性能：额定功率：11kW,满载转速970r/min 。
三、计算总传动比及分配各级的传动比（1）总传动比： 92.1632.57970===n n i m a （2）分配传动比：式中，0i 、i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i =3.2（V 带传动0i 取2∽4比较合理）则减速器的传动比为：四、计算传动装置的运动参数和动力参数4.1各轴转速Ⅰ轴 13.3032.39700===I i n n m r/min Ⅱ轴 min /30.5729.513.3031r i n n ===∏卷筒轴 m in /30.57r n n ==∏卷4.2各轴输入功率Ⅰ轴 P Ⅰ=kW p P d d 83.896.02.9101=⨯=∙=∙ηηⅡ轴 P Ⅱ=P Ⅰ=∙12ηP ⅠkW 39.897.098.083.832=⨯⨯=∙∙ηη 卷筒轴 P 卷=P Ⅱ=∙24η P Ⅱ∙kW 14.899.098.039.842=⨯⨯=∙ηηⅠ、Ⅱ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出功率为P Ⅰ′= P Ⅰ×0.98=8.83×0.98=8.65kW Ⅱ轴的输出功率为P Ⅱ′= P Ⅱ×0.98=8.39×0.98=8.22Kw4.3各轴输入转矩电动机输出转矩：各轴输入转矩 Ⅰ轴T Ⅰ=m N i T i T d d ⋅=⨯⨯=∙∙=∙∙26.27896.02.358.9010010ηηⅡ轴 卷筒轴Ⅰ、Ⅱ 轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出转矩 Ⅱ轴的输出转矩5.1带的传动设计：（1）计算功率P c由《机械设计》课本中表5.5查得工作情况系数K A =1.2，故 (2)选取普通V 带型号根据m in /970,2.13r n kW P m c ==，由《机械设计》图5.14确定选用B 型。
（3）确定带轮基准直径D 1和D 2由《机械设计》表5.6取D 1=140mm ，ε=1%，得 由表5.6取mm D 4502=。
大带轮转速其误差为1.4%<%5±,故允许。
（4）验算带速v在5～25m/s 范围内，带速合适。
（5）确定带长和中心距a初步选取中心距826)(4.1210=+=D D a mm ，取mm a 8300=故 由《机械设计》表5.2选用基准长度L=2800mm 。
实际中心距（6）验算小带轮包角α177.1603.5785.9231404501803.57180121=⨯--=⨯--=a D D α>120。
合适 （7）确定V 带根数Z传动比 20.313.303970===I n n i m 由《机械设计》表5.3查得kW P 70.20= ,由表5.4查得kW P 29.00=∆由表5.7查得952.0=αK ,由表5.2查得05.1=L K V 带根数 取Z=5根。
（8）求作用在带轮轴上的压力F Q由《机械设计》表5.1查得q=0.17kg/m 单根V 带的张紧力作用在带轮轴上的压力为5.2齿轮传动的设计计算选定齿轮材料及精度等级及齿数（a ）机器为一般机械厂制造，速度不高，故选用7级精度。
（b ）由于结构要求紧凑，故大小齿轮最好选用硬齿面组合， 小齿轮45SiMn 表面淬火，HRC45～55 大齿轮45钢表面淬火，HRC40～50 (c)确定许用应力（Mpa ）--由《机械设计》图6.14、图6.15得 (d)由《机械设计》表6.5取1.1min =H S 5.1min =F S使用寿命 811082.5250165113.3036060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==I h jL n N由《机械设计》图6.16曲线15.11=N Z 0.12=N Z ,由图6.17得121==N N Y Y ,0.2=ST Y（e ）按齿面接触疲劳强度设计（长期单向运转的闭式齿轮传动） 工作转矩确定载荷系数：由《机械设计》表 6.235.1=A K ;由7级齿轮精度取1.1=V K ；由硬齿面取2.1=βK ，1.1=αK 则96.1==βαK K K K K V A取10=β则985.0cos =β 99.0cos ==ββZ查《机械设计》图6.12，得5.2=H Z ;查表6.3得8.189=E Z ,84.0=εZ ，由表6.8 得9.0=d ψ29.5==i μ（f ）确定中心距a因尽量圆整成尾数为0或5，以利于制造和测量，所以初定a=190mm （g ）选定模数n m 、齿数21z z 、和螺旋角β一般30~171=z ，10=β，初选281=z ，则)148(12.1482829.5212==⨯==z iz z 取则 13.214828985.01902cos 221=+⨯⨯=+=z z a m n β由《机械设计》表6.7，取标准模数5.2=n m则 72.149cos 221==+nm a z z β取 15021=+z z由于1212,iz z z z i ==，所以)1(121i z z z +=+ 取241=z ，则齿数比 25.52412612===z z i 与i=5.29比，误差为0.8%，可用 则 32.919021505.2cos 2)(cos1211=⨯⨯=+=--a z z m n β（h ）计算齿轮分度圆直径小齿轮 ： mm z m d n 8.60987.0245.2cos 11=⨯==β 大齿轮： mm z m d n 1.319987.01265.2cos 22=⨯==β （i ）齿轮宽度按强度计算要求，取9.0=d ψ，则齿轮工作宽度圆整为大齿轮的宽度则小齿轮宽度 （j ）接触疲劳强度的校核故满足强度要求 (k)齿轮的圆周速度由手册查得，选8级制造精度最合宜。
（f ）归纳如下螺旋角32.9=β中心距 a=190mm模 数 mm m n 5.2=齿数及传动比 25.5,126,2421===i z z 分度圆直径 mm d mm d 1.319,8.6021==齿 宽 mm b mm b 75,8021==5.3轴的设计计算两轴上的功率P 、转数n 和转矩由前面的计算已知：P Ⅰ=8.83kW n Ⅰ=303.13r/min T Ⅰ=278.26N ·m P Ⅱ=8.39kW n Ⅱ=57.30r/min T Ⅱ=1399.28N ·m(a) 求作用在齿轮上的力已知小齿轮的分度圆直径mm d 8.601= 作用在小齿轮周向力I t F ： 小齿轮的径向力I r F ：小齿轮的轴向力I a F ：带轮给轴I 的载荷F Q : 带轮给轴I 的转矩T I T I =278.26N.m已知大齿轮的分度圆直径mm d 1.3192= 大齿轮的周向力： 大齿轮径向力： 大齿轮的轴向力：作用在联轴器端的转矩T ：(b)初步确定轴的最小直径5.3.1 Ⅰ轴的设计及校核（i ）选取的轴的材料为45钢，调质处理由《机械设计》表11.3选C=112 （ii ）确定轴各段直径和长度①从大带轮开始左起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取mm d 371=，又带轮的宽B=(1.5～2)d 1,即B=2d 1=74mm,则第一段长度mm L 901=②左起第二段直径取mm d 402=根据轴承端盖的装拆以及轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面的距离为30mm,则取第二段的长度为L 2=50mm.③左起第三段，该段装有滚动轴承，选用角接触球轴承，选用7009C 型轴承，其尺寸为167545⨯⨯=⨯⨯B D d ，那么该段的直径d 3=45mm,长度为L3=40mm.④左起第四段，为滚动轴承的定位轴肩，其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取d 4=51mm,长度取L4=10mm⑤左起第五段，因为齿轮分度圆直径为60.8mm<1.8倍轴的直径，故做成齿轮轴段，齿轮宽度为80mm ，则此段的直径为d 5=65.8mm,长度为L5=80mm⑥左起第六段，为滚动轴承的定位轴肩，其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 d 4=51mm,长度取L 6=10mm⑦左起第七段，为滚动轴承安装出处，取轴径d 7=45mm,长度为L 7=40mm 综上:轴的总长为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=320mm(iii)轴上零件的周向定位V 带与轴的周向定位采用平键联接，由轴右起第一段直径d1=37mm ，查手册得平键截面810⨯=⨯h b ，键槽采用键槽铣刀加工，长度系列为L=80mm ，同时为了保证带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮毂与轴的配合67n H ，滚动轴承与轴的周向定位是有过渡配合来保证，此处选择的轴的直径尺寸公差为m6. (iv)确定轴上圆角和倒角尺寸由《机械设计》表11.2查得，取轴右端倒角为452.1⨯，轴右起1、2段圆角半径为1.2mm,2、3段圆角半径为1.2mm ，3、4段圆角半径为2.0mm,4、5段圆角半径为2.0mm ， 5、6段圆角半径为2.0mm ，6、7段圆角半径为2.0mm ，轴左端倒角为452.1⨯ (v)轴上支反力①绘制轴受力简图（如图所示）因两轴承对称布置，由手册查得30209型圆锥滚子轴承 所以 mm L L 7021== L=255mmmm N D F M a a .04.4942228.652.15022=⨯==（D 为齿轮处轴直径） ②绘制水平面、垂直面弯矩图（如图所示）轴承支反力：水平面支反力: 垂直面内支反力：Q r V V F F R R -=+21 …… …… ① 以轴承1作用点求矩：0)(2121=++∙+∙-L F L L R L F M Q V r a …………②将数据代入①②得根据简图，水平面内和垂直面内各力产生弯矩为按计算结果分别作出水平上的弯矩图M H 和垂直面上的弯矩图M V ,然后计算总弯矩并作出M 图 根据已做出的弯矩图和扭矩图，求弯矩Mca 所以mmN M ca .73.507946)2782606.0(48.479724222=⨯+= (其中α=0.6) 已知轴的计算弯矩后，即可对某些危险截面的（及计算弯矩大而直径可能不足的截面，）做强度校核计算，通常只校核轴上承受最大计算弯矩的截面（即左边轴承的截面） 则（其中由《机械设计》表11.4查得[]Mpa 601=-σ） 故，安全5.3.2 II 轴的设计计算及校核（i ）选取轴的材料为45钢，调质处理 由《机械设计》表11.3查得C=112 （ii ）确定轴各段直径和长度 ①联轴器的选择为了使所选输出轴的最小直径与联轴器的孔相适应，故需选联轴器的型号，联轴器的计算转矩T K T A ca =,查《机械设计》表10.2，考虑到转矩变化很小，故取5.1=A K ,则按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用LX4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为2500N.m ，半联轴器I 的孔径mm d 60=I ，故取轴的右端第一段的直径为mm d 601=；半联轴器长度L=142mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=142mm②右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段直径mm d 642=，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端与半对联轴器左端面的距离为30mm ，故取该段长为L2=50mm③右起第三段，该段有滚动轴承，选用角接触球轴承，选用7014C 型轴承，其尺寸为2011070⨯⨯=⨯⨯B D d ,那么该段直径为d3=70mm,长度为L3=30mm④右起第四段为滚动轴承的定位轴肩，其直径应小于滚动轴承内圈外径，取 d4=77mm ，L4=10mm ⑤右起第五段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直径要增加5%，大齿轮的 分度圆为319.1mm ，为了便于齿轮的装拆与齿轮的配合，则d5=86mm ，齿轮宽为 75mm ，为了保证定位的可靠性，取轴的长度为73mm 。