东北大学机械学院机械设计课程设计ZL_20B
东北大学机械设计电子教案第一章机械设计基础
fP—激振频率； f0—固有频率
第14页，共59页。
§1.4 静应力下零件的零件的强度计算
(Strength calculation of machine parts under static stress )
一、载荷与应力 (Load and stress)
F
1、载荷分类
（1）载荷性质
静载荷：
t F 周期
③敏感性: 对材料、几何形状敏感
④突发性: 突然断裂
第19页，共59页。
§ 1 . 5 对称循环变应力下零件强度计算
一、疲劳曲线与疲劳极限
( Strengthcalculation of machinepartsundervariablestressin an alternatingsymmetricalcycle )
一、极限应力线图(Curve of fatigue limit)
1、材料的极限应力线图
同种材料、 r不同时，σr在σm– σa 坐标系下的关系曲线
A: σm=0, r=-1
a
A
-1 0/2
C: σm=σa , r=0
CE
σr =σm+ σa
(-1≤ r ≤+1)
O
ACB —实验线图 ACED—简化线图
第3页，共59页。
§1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
抽象： 原动机
二、机械的组成
传动装置 控制系统
工作机
工作机
原动机
传动装置
皮带运输机传动简图
第4页，共59页。
§ 1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
运动分析 具体：
制造分析
东北大学机械设计课程设计zl
查图5-１9
由式5-３２
取
由式5-３1
查图5-１４
查图5-15
由式5-47计算 ，因 ,取
由式５-4８
由式5-４４
4.1．5 齿轮主要几何参数
4．2 减速器低速级齿轮的设计计算
4.2.1 材料选择
小齿轮： 40Ｃｒ ,调质处理，齿面硬度241--286HＢS
大齿轮:45#锻钢,调质处理，齿面硬度21７－-235HBＳ
2．2 滚筒转动所需要的有效功率
传动装置总效率
查表１7－9得
所以
2.3 确定电动机的转速
滚筒轴转速
所需电动机的功率
查表２7-1，可选Ｙ系列三相异步电动机
电动机
型号
额定功率／kW
同步转速
/（ｒ总传动比
Y132Ｓ-4
５.5
．2２
Ｙ132M２-6
5.5
1００0
960
8３.48
2.2滚筒转动所需要的有效功率ﻩ4
2.3确定电动机的转速5
3传动装置的运动及动力参数计算5
3.1分配传动比5
３．1.1总传动比ﻩ５
3．1.2各级传动比的分配５
３．2各轴功率、转速和转矩的计算６
３.2.１Ⅰ轴（高速轴)ﻩ６
3．2.2Ⅱ轴(中间轴）ﻩ６
3.2.4Ⅳ轴(传动轴)6
3．２.5Ⅴ轴(卷筒轴)ﻩ6
由式5-３2
取 ，
计算许用弯曲应力
由式５-３1
查图5-１4
查图5-１５
则
取
初选综合系数 ,查表5-8
由式５-２6
考虑开式齿轮工作特点m加大10%-1５％，取m=１2
3.3.３ 齿轮强度校核
东北大学机械设计课程设计ZL
小齿轮齿数： mn=2mm
大齿轮齿数：z2=uz1=91.655
取z1=20，z2=92z1=20，z2=92
实际传动比
传动比误差：
，
在允许范围内。
修正螺旋角：
与初选β=130相近,ZH`Zβ可不修正.
齿轮分度圆直径：
Ⅲ
4.616
64.169
686.980
联轴器
1.0
0.99
Ⅳ
4.478
64.169
666.442
开式齿轮传动
6
0.95
Ⅴ
4.169
10.695
3722.669
五
（一）高速级齿轮的设计：
1.
由[2]表10-1选择得：
小齿轮 40Cr调质处理齿面硬度280HBS
大齿轮45钢正火处理齿面硬度230HBS
大、小齿轮硬度相差50HBS（考虑经济性）
YFa1=2.82，YFa2=2.23
YSa1=1.57，YSa2=1.78
因
6.
z1=20, z2=92, u=4.494, mn=2 mm,z1=21，z2=94
β= , β=
mt=mn/cosβ=2/cos13.1160=2.053mm,mt=2.053mm
a
齿宽： 取
（二）低速级齿轮的设计：
2.选择电动机功率
滚筒转动所需有效功率
根据表4.2-9确定各部分的效率:
传动滚筒效率η滚筒=0.96
联轴器效率η联=0.99
滚动轴承效率η轴承=0.98（圆锥滚子轴承）
开式齿轮的传动效率η开齿=0.95（0.94—0.96）
东北大学机械原理课程设计(牛头刨床)
机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析班级：姓名：学号：指导教师：成绩：2012年月日目录1.题目说明 (2)2.内容要求与作法 (2)3.滑枕初始位置及行程H的确定方法 (2)4.机构的结构分析 (3)5.机构的运动分析 (3)5-1 所调用杆组子程序中虚参与实参对照表 (3)5-2 主程序、计算结果及运行图像 (4)6．机构的静力分析 (6)6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表 (6)6-2主程序、运行结果及运算图像 (7)7．飞轮转动惯量计算 (12)7-1飞轮转动惯量的计算方法 (12)7-2飞轮转动惯量的程序及计算结果 (12)8．主要收获与建议 (15)9.参考文献 (15)1．题目说明（图a）所示为牛头刨床主机构的运动简图，已知，l=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=,c=0.4m 1,d=0.1m。
只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,m5=95kg。
工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=。
2．内容要求与作法1.进行运动分析，绘制滑枕5的位移、速度和加速度线图。
2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图金额平衡力矩Tb的线图。
3.以主轴为等效构件，计算飞轮的转动惯量。
上机前认真读懂所用子程序，自编主程序，初始位置取滑枕5的左极限位置。
3.滑枕初始位置及行程H的确定方法滑枕初始位置为左极限位置,此时构件1和构件3在O1O2左侧垂直；滑枕行程H由运动分析的结果得知。
滑枕的左极限位置为，右极限为，所以行程为；4．机构的结构分析5.机构的运动分析5-1杆组运动分析子程序函数及形参与真值对照表5-2主程序、运行结果、运行图像主程序/* Note:Your choice is C IDE */#include ”” /*图形库*/#include "" /*运动分析子程序*/#include "" /*绘图子程序*/main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[20],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];static int ic; /*定义静态变量*/double r13,r24,r45,r12;double pi,dr;double r2,vr2,ar2;int i; /*定义局部变量*/FILE *fp; /*定义文件指针变量*/ char *m[]={"p","vp","ap"};/*定义字符串，改变字符串会改变绘图结果的标注*/r13=;r24=;r45=;r12=;pi=*atan; /*求π*/dr=pi/ /*求弧度*/;t[6]=;w[6]=;e[6]=;w[1]=-2*pi;e[1]=;del=;p[2][1]=;p[2][2]=;p[1][1]=;p[1][2]=;p[9][1]=-100;p[9][2]=; /*变量赋值*/t[6]=*dr; /*变角度为弧度*/printf("\n The Kinematic Parameters of Point5\n");printf("No THETA1 S5 V5 A5\n");printf("\n deg m m/s m/s/s\n"); /*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("file1","w"))==NULL){printf("Can't open this file.\n");exit(0); /*建立并打开文件file1*/}fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point5\n");fprintf(fp,"No THETA1 S5 V5 A5\n");fprintf(fp," deg m m/s m/s/s\n");/*在文件file1中写表头*/ic=(int)del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/ {t[1]=(-(pi-asin(r13/r12)))+(-i)*del*dr;bark(1,3,0,1,r13,,,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,3,2,,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,,,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(-1,4,9,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);/*r2,vr2,ar2在子程序中已定义为指针变量，所以其前面要加&符号*/printf("\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写屏幕上*/fprintf(fp,"\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写在文件中*/pdraw[i]=p[5][1];vpdraw[i]=vp[5][1];apdraw[i]=ap[5][1];/*将运算结果传给pdraw[i] 、vpdraw[i] 、apdraw[i]以备绘图用*/if((i%16)==0){getch();} /*屏幕满16行停顿*/ }fclose(fp); /*关闭文件*/ getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic,m); /*调用绘图程序*/} /*主程序结束*/运行结果The Kinematic Parameters of Point5No THETA1 S5 V5 A5deg m m/s m/s/s12345678910111213141516171819202122232425运行图像图5-16.牛头刨床的静力分析6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表形式参数n1n2n3k r1r2gam t w e p vp ap 实值1301r13t w e p vp ap形式参数m n1n2k1k2r1r2vr2ar2t w e p vp ap 实值12332&r2&vr2&ar2t w e p vp ap形式参数n1n2n3k r1r2gam t w e p vp ap 实值2403r24t w e p vp ap8) 调用rrpf函数，求4、5点的反作用力。
东北大学机械设计课程设计zl
目录1 设计任务书 (3)1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 (3)1.2 工作条件 (3)1.3 技术数据 (3)2 电动机的选择计算 (3)2.1 选择电动机系列 (4)2.2 滚筒转动所需要的有效功率 (4)2.3 确定电动机的转速 (4)3 传动装置的运动及动力参数计算 (4)3.1 分配传动比 (5)3.1.1 总传动比 (5)3.1.2 各级传动比的分配 (5)3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 (5)3.2.1 Ⅰ轴（高速轴） (5)3.2.2 Ⅱ轴（中间轴） (5)3.2.3 Ⅲ轴（低速轴） (6)3.2.4 Ⅳ轴（传动轴） (6)3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴） (6)3.3 开式齿轮的设计 (6)3.3.1 材料选择 (6)3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 (6)3.3.3 齿轮强度校核 (8)3.3.4 齿轮主要几何参数 (9)4 闭式齿轮设计 (9)4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 (9)4.1.1 材料选择 (9)4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 (10)4.1.3 验算齿面接触疲劳强度 (12)4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 13 -4.1.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 14 - 4.2 减速器低速级齿轮的设计计算............................................................................. - 15 -4.2.1 材料选择......................................................................................................................... - 15 -4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距........................................................................... - 15 -4.2.3 验算齿面接触疲劳强度............................................................................................. - 17 -4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 18 -4.2.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 19 -5 轴的设计计算 ................................................................................................................ - 20 - 5.1 高速轴的设计计算.................................................................................................... - 20 - 5.2 中间轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -5.3 低速轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -6 低速轴的强度校核 ....................................................................................................... - 23 -6.1 绘制低速轴的力学模型 ................................................................................................ - 23 -6.2 求支反力............................................................................................................................ - 24 -6.3 作弯矩、转矩图.............................................................................................................. - 25 -6.1.4 作计算弯矩Mca图..................................................................................................... - 26 -6.1.5 校核该轴的强度........................................................................................................... - 26 -6.6 精确校核轴的疲劳强度 ................................................................................................ - 26 -7 低速轴轴承的选择及其寿命验算............................................................................ - 29 -7.1 确定轴承的承载能力..................................................................................................... - 29 -7.2 计算轴承的径向支反力 ................................................................................................ - 29 -7.3 作弯矩图............................................................................................................................ - 29 -7.4 计算派生轴向力S ........................................................................................................... - 29 -7.5求轴承轴向载荷 ............................................................................................................... - 30 -7.6 计算轴承的当量动载荷P ............................................................................................. - 30 -8 键联接的选择和验算................................................................................................... - 31 - 8.1 低速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.1.1 齿轮处............................................................................................................................. - 31 -8.1.2 联轴器处......................................................................................................................... - 31 - 8.2 中间轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.3 高速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 32 -9 联轴器的选择 ................................................................................................................ - 32 - 9.1 低速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -9.2 高速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -10 减速器的润滑及密封形式选择.............................................................................. - 33 -11 参考文献....................................................................................................................... - 35 - 1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件技术数据1.32 电动机的选择计算2.1 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列。
东北大学机械学院机械设计课程设计ZL_20B
本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说明书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业机械班学号：设计者：指导老师：2013年6月19日目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 48.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄259.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 610.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 611.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 6一．设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 2） 工作条件：工作年限工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 102多灰尘 稍有波动小批3） 技术数据题 号滚筒圆周力F(N)带 速v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZL-20 480000.244001000二． 电动机的选择计算1） 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。
2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为KW FV P w52.11100024.0480001000=⨯==传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=52按表4.2-9取:弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97联轴器效率 η联=0.99传动总效率η=0.791所需的电动机功 率KW P r 223.14=选Y 型三相异 步电动机滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114.024.06060r D v nw=⨯⨯==ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。
东北大学机械设计课程设计说明书
1.3 选择联轴器
根据各种联轴器的应用特点，按标准选择（公称转矩 和许用转速）。
Tc Tn n n
26
第三讲 传动零件的设计计算
2. 减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动
设计完减速器以外的传动零件后，要验算原始计算 的运动和动力参数，如有变动应进行相应的修改，然 后，再进行减速器内传动零件的设计计算。
41
第四讲 减速器的构造
4.3 减速器的附件
（9）油杯 轴承采用脂润滑时，补充润滑脂 （10）起吊装
第五讲 减速器装配草图设计
原则： 一般，设计总是从装配图的设计开始的。大部分零
件的结构和尺寸是在装配草图设计阶段决定的，在这个 阶段的过程中，要综合考虑零件的强度、刚度、制造工 艺、装配、调整和润滑等各个方面。 目的：
减速器箱盖或箱座工作图1张 大齿轮零件工作图1张 减速器低速轴工作图1张
设计计算说明书一份（手写或打印）
11
3. 课程设计的步骤
传传减
编
动动速
写
设 计 准 备
装 置 的 总 体
零 件 的 总 体
器 装 配 草 图
工 作 图 设 计
设 计 计 算 说
答 辩
设设设
明
计计计
书
12
4. 课程设计的方法和要求
~10
初估轴径d1,按 联轴器选标准 直径、长度
31
5~8
加轴套定位，上端按轴承 定位要求，下端按齿轮定 位要求；长度按结构定
δ+c1+c2
≥1.2δ
齿轮定位轴肩
δ+c3+c4
轴承定位轴肩
无定位，直径 大1~3，但须按 轴承取标准值
东北大学机械原理课程设计_杨强
分目录
上一页 下一页
退出
void bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,game,t,w,e,p,vp,ap) int n1,n2,n3,k; double r1,r2,gam; double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2]; double t[10],w[10],e[10];
①
3 ② β d
l1
θ1
l2
θ２ 2
1
Ｐ１
Ｐ２
P2 y P y 1 arct an P P 2 x 1x 1 P3 x P x l1 cos1 1 P3 y P y l1 sin 1 1 P3 y P2 y 2 arct an P P 2x 3x
{
if(n3!=0)
double rx2,ry2,rx3,ry3;
if(n2!=0)
{ rx2=r1*cos(t[k]); ry2=r1*sin(t[k]); ap[n3][1]=ap[n1][1]-ry3*e[k]-rx3*w[k]*w[k]; p[n2][1]=p[n1][1]+rx2; p[n2][2]=p[n1][2]+ry2; ap[n3][2]=ap[n1][2]+rx3*e[k]-ry3*w[k]*w[k]; vp[n2][1]=vp[n1][1]-ry2*w[k]; } vp[n2][2]=vp[n1][2]+rx2*w[k]; } ap[n2][1]=ap[n1][1]-ry2*e[k]-rx2*w[k]*w[k]; ap[n2][2]=ap[n1][2]+rx2*e[k]-ry2*w[k]*w[k];
分目录 上一页 下一页 退出
- 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)。
本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说明书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业机械班学号：设计者：指导老师：2013年6月19日目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 48.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄259.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 610.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 611.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 6一．设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 2） 工作条件：工作年限工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 102多灰尘 稍有波动小批3） 技术数据题 号滚筒圆周力F(N)带 速v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZL-20 480000.244001000二． 电动机的选择计算1） 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。
2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为KW FV P w52.11100024.0480001000=⨯==传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=52按表4.2-9取:弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97联轴器效率 η联=0.99传动总效率η=0.791所需的电动机功 率KW P r 223.14=选Y 型三相异 步电动机滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114.024.06060r D v nw=⨯⨯==ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。
同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=180mm ，外伸轴段 D ×E=48mm ×110mm 。
Y180L —6型三 传动装置的运动及动力参数计算（一）. 分配传动比1） 总传动比:33.8364.119700===w n n i 2）各级传动比的粗略分配根据总传动比（i=83.33），以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传动比分配如下：由表4.2-9 取6=开i 则减速器的传动比：89.13633.83===开减i i i 取两级齿轮减速器高速级齿轮传动比为：33.489.1335.135.11=⨯==减i i减速箱内低速级齿轮传动比为21.333.489.1312===i i i 减 （二） 各轴功率、转速和转矩的计算 1． 0轴：即电动机的主动轴 KW P P r 223.140== m in /9700r n =m N T ⋅=⨯⨯=14097010223.1455.932． Ⅰ轴： 即减速器的高速轴KWP P P 081.1499.0223.14.0001=⨯=⋅==弹联ηη总传动比: i=83.33m in /9700011r n i n n ===m N T ⋅=⨯⨯=633.13897010081.1455.9313.Ⅱ轴：即减速器的中轴KWP P P 522.1399.097.0081.1411212=⨯⨯===⋅承齿ηηηmin /02.22433.49701212r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=44.57602.22410522.1355.955.93222 4.Ⅲ轴：即减速器的低速轴KWP P P 985.1299.097.0522.1322323=⨯⨯===承齿ηηηmin /79.6921.302.2242323r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=86.177679.69310985.1255.955.9333 5. Ⅳ轴： 即传动轴KWP P P 72.1299.099.0985.12...33434=⨯⨯===联承ηηηm in /79.6934r n n ==m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=55.174179.6910727.1255.955.93444 6.Ⅴ轴： 即传动滚筒轴KWP P P 831.1194.099.0727.12...44545=⨯⨯===开齿承ηηηmin /63.11679.694545r i n n ===m N n P T .05.971563.1110831.1155.955.93555=⨯⨯=⨯=各轴运动及动力参数轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N.m)传动形式传动比效率η0 14.223 970 140 弹性联轴器1.0 0.99Ⅰ14.081 970 138.63闭式齿轮4.33 0.96Ⅱ13.522 224.02 576.44闭式齿轮3.21 0.96Ⅲ12.985 69.79 1776.86 联轴器 1.0 0.98 Ⅳ12.727 69.79 1741.55 开式齿轮6 0.94Ⅴ11.831 11.63 9715.05 （三）设计开式齿轮小齿轮 40Cr 表面淬火 齿面硬度 48-55HRC 大齿轮 45#钢 表面淬火 齿面硬度 40-50HRC 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 初选小轮的齿数为 Z 5=20，那么，12062056i 56=⨯=⨯=Z Z应力循环次数N 1=60×n 4×j ×Lsh=60×69.79×1×(10×300×16)=2.0×108N 2=N 1/i=3.3×107初选1.1=st t Y K ,2.0=a φ由图5-18b ，得25lim /325mm N F =σ 26lim /450mm N F =σ由图5-19，得0.156==N N Y Y由图 5-15，得80.1,55.165==sa sa Y Y由图 5-14，得225.2,8.265==Fa Fa Y Y 初取mm m n 6=由式5-32，得Y X =1.0。
取Y ST =2.0，S Fmin =1.4由式5-31计算许用弯曲应力[]266min6lim 6/4640.10.14.12325mm N Y Y SYX N F ST F F =⨯⨯⨯==σσ []255min5lim 5/6420.10.14.12450mm N Y Y SYX N F ST F F =⨯⨯⨯==σσ []0067.0642/1.558.2555=⨯=F Sa Fa Y Y σ[]0086.0464/8.1225.2666=⨯=F Sa Fa Y Y σ[]666F Sa Fa Y Y σ >[]555F Sa Fa YY σ取[]666F Sa Fa Y Y σ计算取KY E =1.1，[]mmm F Ysa Y Fa Yz u a KTm 61.533100086.040072.055.17411.14321)1(14==⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥+≥可以取σεφmmd u a mm mZ d 420)21(120206555=⋅+==⨯==中心距则由表5-3，按电机驱动载荷稍有波动 取K A =1.1006.1,75.01209090)10~5(,844202.06==÷==+==⨯=⨯=k b b a b d a 得取按φφs m n d v /438.0106079.6912010603355=⨯⨯⨯=⨯=ππ s m vz /0816.0100/20438.0100/5=⨯=得K v =1.001。
由表5-4，K α=1.24.120.106.1001.11.1=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=αβk k k k k V A按机械原理知识计算重合度αε 齿顶圆直径mm m h d d n a a 13250.121202*55=⨯⨯+=+= mm m h d d n a a 73260.127202*66=⨯⨯+=+=压力角20=α齿轮基圆直径 mm d d b 76.11220cos 120cos 55=⨯== α mm d d b 58.67620cos 720cos 66=⨯== α 齿顶压力角3.3113276.112arccos arccos555===a b a d d α4.2273258.676arccos arccos666===a b a d d α ][[]77.1)204.22(120)203.31(2021)()(215544=-⨯+-⨯=-+-=tg tg tg tg tg tg z tg tg z a a πααααπεα674.077.175.025.075.025.0=+=+=αεεY 9436.0674.04.1=⨯=εkY与K t Y Et 相近，无需修正则m=6[]225555/85.642/14.264674.055.18.251209055.17414.122mm N mm N Y Y Y d b T k Sa Fa F <=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=εσ[][]22665556/464/2868.1225.255.18.214.264mm N mm N Y YY Ysd Fa sd Fa F F <=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=σσ开式齿轮主要参数Z 5=20 i=6 d 5=120 d a5=132 d f5=105 b 5=84 Z 6=120 m=6 d 6=720 d a6=732 d f6=705 b 6=90开式齿轮i=6m=6mm z4=20,z5=12 0四．传动零件的设计计算（一）减速器高速级齿轮的设计计算 1） 材料的选择：高速级的小齿轮选择40Cr,表明淬火。
齿面硬度为48-55HRC 大齿轮材料选用45钢,表明淬火。
齿面硬度为40-50HRC 计算应力循环次数911102.2)163008(19706060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N8912121008.533.4102.2⨯=⨯==i N N查图5-17，Z N1=1.0 Z N2=1.05由式5-29，Z X1=Z X2=1.0 ，取S Hmin =1.0 Z W =1.14 Z LVR =0.92由图5—16得 21lim /1300mm N H =σ,22lim /1100mm N H =σ计算许用接触应力[]211min1lim 1/44.136392.014.10.10.10.11300mm N Z Z Z Z SLVR W X N H H H =⨯⨯⨯⨯==σσ[]222min2lim 2/26.121192.014.10.105.10.11100mm N Z Z Z Z SLVR W X N H H H =⨯⨯⨯⨯==σσ 因[][]12H H σσ>，故取[][]22/26.1211mm N H H==σσ2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩T 1=138000N ·mm 初定螺旋角β=︒13989.013cos == βZ初取0.12=εZ K t由表5-5得2/8.189mm N Z E = 减速传动33.4==i u ,取4.0=a φ。