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　　燕 山 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 报 告 题目： 二级 展开式斜齿圆柱齿轮减速器 学 院： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 目录 一、 项目设计目标与技术要求 . 6 1 任务描述： . 6 2 技术要求： . 6 二、 传动系统方案制定与分析 . 6 三、 传动方案的技术设计与分析 . 9 1 电动机选择与确定 . 9 电动机类型和结构形式选择 . 9 电动机容量确定 . 10 2 传动装置总传动比确定及分配 . 11 3 各轴传动与动力装置运动学参数 . 12 各轴转速 : . 12 各轴输入功率 : . 12 各轴转矩 : . 12 四、 关键零部件的设计与计算 . 13 1 设计原则制定 . 13 齿轮传动设计方案 . 15 2 第一级齿轮传动设计计算 . 16 第一级齿轮传动参数设计 . 16 第一级齿轮传动强度校核 . 20 3 第二级齿轮传动设计计算 . 22 第二级齿轮传动参数设计 . 22 第二级齿轮传动强度校核 . 26 4 轴的初算 . 28 5 键的选择及键联接的强度计算 . 28 键联接方案选择 . 28 键联接的强度计算 . 29 6 滚动轴承选择方案 . 30 五、 传动系统结构设计与总成 . 31 1 装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 . 31 装配图整体布局 . 32 轴系结构设计与方案分析 . 34 中间轴结构设计与方案分析 . 35 2 主要零部件的校核与验算 . 37 轴系结构强度校核 . 37 滚动轴承的寿命计算 . 43 六、 主要附件与配件的选择 . 46 1 联轴器 . 46 联轴器比较 . 46 输入输出匹配具体方案 . 46 2 润滑与密封的选择 . 47 润滑方案对比及确定 . 47 密封方案对比及确定 . 48 3 油标 . 49 4 螺栓及吊环螺钉 . 49 5 油塞 . 50 6 窥视孔及窥视孔盖 . 50 7 定位销 . 50 8 启盖螺钉 . 50 9 调整垫片 . 50 七、 零部件精度与公差的制定 . 51 1 精度设计制定原则 . 51 尺寸精度设计原则 . 51 形位公差的设计原则 . 51 粗糙度的设计原则 . 51 2 减速器主要结构、配合要求 . 52 3 减速器主要技术要求 . 53 装配与拆装技术要求 . 53 维修与保养技术要求 . 53 八、 项目经济性与安全性分析 . 54 1 零部件材料、工艺、精度等选择经济性 . 54 2 减速器总重量估算及加工成本初算 . 54 3 经济性与安全性综合分析 . 54 九、 项目总结 . 55 十、 参考文献 . 56 一、 项目设计目标与技术要求 减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。按照传动级数不同可分为单级和多级减速机；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥圆柱齿轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同进轴式减速机。减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮 用作原动 机 与工作机之间的减速传动装置 。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。 1 任务描述： 任务书要求设计二级展开式圆柱齿轮减速器。 圆柱齿轮减速机的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工，承载能力高、噪声低；主要用于带式输送机及各种运输机械，也可用于其它通用机械的传动机构中。它具有承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。 原始数据要求： F=1474 N D=m V=s 2 技术要求： 使用地点：室外 生产批量：小批 载荷性质：微振 使用年限：六 年一班 二、 传动系统方案制定与分析 机器一般由原动机 、 传动装置和工作机三部分组成，本次设计的带式输送机传动装置其原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为卷筒，各部件用联轴器联结并安装在机架上。 各个传动基本单元件的优缺点如下： 普通 优点 ： 缓冲减振；过载保护（过载打滑）；结构简单；适合大中心矩传动等等。 缺点：传动比不准确；压轴力大；不适于高温、油污等场合；承载能力低，传递力矩小等等。带传动多用于高速传动。 直齿轮传动： 优点：在啮合瞬间，是沿整个齿宽上同时受载的，接触线平行于轴线，在退出啮合时，也是沿着全齿宽同时脱离。 缺点：相对于带传动、链传动来说成本高；制造精度低或者高速运转时，振动噪声大；不适合大的中心距传动当两轴间距较大时，采用齿轮传动脚笨重等等。直齿轮的这种接触方式对齿轮制造误差比较敏感，工作时容易产生振动和噪音。 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 ： 优点：渐开线斜齿圆柱齿轮传递的速度和功率很大；效率高（一对齿轮可达 98%到 ；对中心矩的敏感性小；装配和维修简便；重合度大，传动平稳 。 缺点：啮合时产生轴向分力，往往要用推力轴承或向心轴承来加以承受，使得支撑结构复杂化。 直尺圆锥齿轮传动： 和圆柱齿轮相比，锥齿轮的特点：适用于交错轴传动 ； 制造精度低，振动噪声大，圆周速度不宜过大；为了检测和确定轮廓尺寸方便，规定大端参数为标准值；强度计算转化为锥齿轮尺宽终点处的当量直尺圆柱齿轮进行。 锥齿轮多用于高速级传动。 蜗轮蜗杆传动： 优点：结构紧凑，工作平稳，无噪声（蜗轮蜗杆连续啮合）；能够得到很大的传动比。在传递动力时，传动比一般为 8到 动比可达几百，甚至到 1000。 缺点：在制造精度和传动比相同的条件下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低，同时蜗杆一般需要贵重的减磨材料（如青铜）制造。 链传动： 优点：无滑动，可以得到较准确的传动比（平均传动比）；传动效率高，可达到 98%；不需要很大张紧力，作用在轴上的载荷小；可以在比较恶劣的环境（如高温、多尘、湿度大等）中使用； 缺点：瞬时速度不均匀，传动平稳性较差，高速时冲击、振动、噪音大；只能用于平行轴。链传动多用于低速传动。 本次设计的带式输送机传动装置在煤场工作那么要求带式输送机的承载能力高，耐磨性好，传动效率高，可以大中心矩传动。由于工作年限为四年二班，每班 8小时，需要寿命长。载荷为中等冲击要求传动装置具有一定的耐冲击性。 方案一：二级圆柱齿轮减速器 电动机通过联轴器与高速级斜齿轮相连，卷筒通过联轴器与低速级斜齿轮相连，二级圆柱齿轮减速器传动比一般为 8到 40，结构简单，应用广泛。展开式的高速级用斜齿，由于齿轮相对于轴承不对称布置，因而沿尺向载荷分布不均，要求轴有较大刚度，用于载荷比较平稳的场合。分流式结构复杂，齿轮相对于 轴承对称布置，常用于变载荷的场合。同轴式横向尺寸较小，但轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。 缺点： 啮合时产生轴向分力，往往要用推力轴承或向心轴承来加以承受，使得支撑结构复杂化。制造精度低。 方案一 方案二 方案二 ：齿轮蜗杆减速器 电动机通过联轴器与高速级斜齿轮相连，卷筒通过联轴器与低速级蜗杆相连，齿轮蜗杆减速器传动比一般为 15 到 60，最大到 480,。齿轮传动在高速级结构比较紧凑，蜗杆传动在低速级使整个传动装置的效率较低。 方案三： 蜗杆齿轮减速器 电动机通过联轴器与高速级蜗杆相连，卷筒通过联轴器与低速级斜齿轮相连 结构简单，紧凑，但效率低，适用于载荷较小，间歇工作的场合。齿轮用于低速级，由于齿轮效率高，因此整体装置的效率较高。 方案三 方案四 方案 四：二级圆锥圆柱齿轮减速器 电动机通过联轴器与高 速级锥齿轮相连，卷筒通过联轴器与低速级斜齿轮相连。锥齿轮尺寸小，结构紧凑 ，此传动方案效率高，适合恶劣环境下长期工作，但制造困难，成本高。 总体分析：合理的传动方案应保证工作可靠，并且结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和维护便利等，但是一种方案同时满足以上条件往往比较困难，因此根据具体实际设计有侧重的进行选取。本次设计的带式输送机应满足具有较长的使用寿命，尺寸紧凑，成本低廉，加工制造方便，传动效率高，因此，综合考虑以上因素，方案一较为合理，所以选择方案一进行设计。 三、 传动方案的技术设计与分析 1 电动机选择与确定 电动机类型和结构形式选择 根据电动机的使用条件选择异步电动机，一般异步电动机有三个系列 Y 系列（ 相异步电动机：该系列为三相防护式笼型异步电动机，其防护结构型式不同于 却比一般防滴式结构要优越。它能防止手指触及机壳内带电导体或转动部分；防止直径大于 12 毫米的小形固体异物进入；并防止沿垂直线度角的淋水滴入电动机。因此， 相异步电动机的外壳防护等级较 而使其的运行更安全更可靠。该系列三相异步电动机的额定电压为 380 伏，额定频率为 50 赫兹，功率范围则以 瓦 132 千瓦，共有 14 个功率等级、 6 个 机座号和 45 个规格。全系列电动机的功率等级、安装尺寸均符合 际标准，绕组采用 动机均为 冷却方式为 系列电动机具有效率高、起动性能好、噪声低、体积小、重量轻等特点。用于一般无特殊要求的机械设备，如风机、水泵、机床、搅拌机等。 Y 系列（ 相异步电动机：该系列电动机为封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，效率高、节能、堵转转矩高、噪声低、振动小，运动安全可靠。能防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部；具有与 Y 系列（ 同的用途外，还能适用于灰尘多、水土飞溅的 场所，如球磨机、碾米机、磨粉机、脱谷机及其他农业机械、食品机械、矿山机械等。其额定电压为 380 伏，额定频率为 50 赫兹功率范围为 160 千瓦，共有 22 个功率等级。电动机的同步转速有 3000、 1500、 1000、 750 及 600 转 /分，其冷却方式为 Y 系列基本系列的基础上，适当变更部分电磁结构设计或加工工艺，即可派生出许多不同类型的派生系列和专用系列。 列电磁制动三相异步电动机：该系列电动机是全封闭自扇冷式鼠笼型带有直流圆盘式电磁制动器的三相异步电动机。是 Y 系列（ 机的派 生产品。它适用于要求快速停止准确定位的传动机构或装置上，如主轴传动或辅助传动。具有制动块，定位准确的有点。 本次设计为带式输送机传动装置，驱动无特殊要求，室内工作。综合考虑选择 相异步电动机。 电动机容量确定 根据室外的使用条件选用 Y 系列（ 相异步电动机，即封闭自扇冷氏鼠笼型三相异步电动机，能防止灰尘，铁屑，或其他杂物的进入。 1）输送机所需工作功率： w F v 1 4 7 4P = = = 1 . 1 1 k 0 0 1 0 0 0 2）传动效率的计算： 根据机械设计课程设计指导手册表 12： 弹性联轴器（ 2 对 ）传动效率： 1= 角接触球轴承（ 4 对）传动效率： 2= 圆柱齿轮（ 8 级精度）传动效率： 3= 运 输 滚 筒 的 传 动 效 率 ： 4= 总传动效率： 2 4 2 2 4 21 2 3 4= = 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6 = 0 . 8 5 3）电动机输出有效功率： 1 . 1 1P = = = 1 . 3 1 K 8 5 根据输出的有效功率选用 电机，其主要性能参数如下： 表 2电机性能参数 电动机型号 额定功率（ 同步转速（ r/ 满载转速 （ r/ 起 动 转 矩额 定 转 矩最 大 转 矩额 定 转 矩000 940 传动装置总传动比确定及分配 1）运输机的转速： w 6 0 1 0 0 0 v 6 0 1 0 0 0 0 . 7 5n = = = 4 9 . 4 / m i 9 0 r 2） 对于两级展开式圆柱齿轮减速器，当两级齿轮的材料和热处理条件相同 、齿宽系数相等时，为使高、低速级大齿轮浸油深度大致相近，且低速级大齿轮直径忽略，传动比可按下式分配： 1=( 式中 ， 1为高速级传动比； 总 传 动 比：940i = 1 9 . 0 34 9 . 4（ 电动机满载转速） 取一级齿轮传动比： 1 ， 取二级齿轮传动比： 2 3 各轴传动与 动力装置运动学 参数 各轴转速 : 电机轴： 0 9 4 0 / m 输入轴： 10 9 4 0 / m i nn n r 中间轴： 12 1 940 1 8 9 . 1 / m i 5 输出轴： 23 2 1 8 9 . 1 4 9 . 4 / m i 8 3 卷筒轴： 43 4 9 . 4 / m i nn n r 各轴输入功率 : 电机轴： 0 输入轴： 11 1 . 3 1 0 . 9 9 1 . 3 0 k W 中间轴： 2 1 1 2 1 . 3 0 0 . 9 8 0 . 9 7 1 . 2 4P P k W 输出轴： 3 2 2 3 1 . 2 4 0 . 9 8 0 . 9 7 1 . 1 8P P k W 卷筒轴： 4 3 2 1 1 . 1 8 0 . 9 8 0 . 9 9 1 . 1 1P P k W 各轴转矩 : 电机轴： 00 0 1 . 5 09 5 5 0 9 5 5 0 1 5 . 2 4940 输入轴： 11 11 . 3 09 5 5 0 9 5 5 0 1 3 . 2 1940 中间轴： 22 21 . 2 49 5 5 0 9 5 5 0 6 2 . 6 21 8 9 . 1 输出轴： 33 3 1 . 1 89 5 5 0 9 5 5 0 2 2 8 . 1 24 9 . 4 卷筒轴： 44 4 1 . 1 19 5 5 0 9 5 5 0 2 1 4 . 5 94 9 . 4 表 3动力和运动参数 轴 转速n（ r/ 输入功率 P/入转矩 T/ 传动比 电机轴 940 输入轴 940 间轴 出轴 卷筒轴 、 关键零部件的设计与计算 1 设计原则制定 不同类件的安全系数确定： 1)所有通用机械零件在初略计算时的安全系数应不小于 6。此安全系数的定义为所用材料的极限应力与最大工作应力之比。计算最大工作应力时应考虑最大静负荷及动负荷（紧急制动、碰撞等）产生的应力。 2) 主升降台用配重钢丝绳的安全系数应不小于 7。其它用于起吊或悬挂重物的钢丝绳的安全系数应不小于 8。此安全系数定义为钢丝绳的破断拉力与最大的工作载荷之比。计算最大工作载荷时除了考虑作用于钢丝绳上的工作载荷外，还应考虑加速时产生的动载荷以及因设备运转、钢绳转向等产生的附加载荷。 3) 所有用于传动的滚子链、无声链和刚性链，其动载荷安全系数均应不小于 10；用于起吊或悬挂重物的链，其安全系数应不小于 10。各种链的安全系数定义与钢丝绳相同。 4)所有用于悬吊装置的附件，如钢丝绳接头（楔形接头、压制接头、合金浇注接头等）、连接扣环等应与钢丝绳的规格相匹配，其安全系数应不小于 10。 关键件或主要件加工工艺制定： （一） 关键件或主要件加工工艺制定： 箱体：由于箱体的体积和质量较大，所以选择铸造的方式，然 后在机加工车间进行粗铣、镗、钻，最后在精密车间进 行精铣、镗。 端盖：先进行模锻，然后进行精车。 齿轮： 齿轮：锻造制坯 正火 车削加工 滚，插齿 剃齿 热处理 磨削 轴：先在车间进行锻造，中批量生产，选择模锻。然后进行机 加工。最后进行磨削加工。 键：采用冷拉生产出来，然后进行热加工。 滚动轴承：分别进行内圈、外圈、滚动体和保持架的加工，最 后进行装配。 （二） 材料选择与工艺选择 箱体主要起到承载支撑的作用，没有应力集中，对强度和刚度没有太多的要求，所以选择的材料用价格低、工艺性好的灰口铸铁如 需要进行热处理。 端盖主要作用为密封和防止灰尘进入，没有应力集中，对强度和刚度没有太多的要求，选择的材料用价格低、工艺性好的灰口铸铁如 需要进行热处理。 小齿轮和大齿轮的材料应该具有一定 的冲击韧性（保证变载荷的作用下，弯曲疲劳强度较高），有一定的硬度（保证抗齿面失效的能力），工艺性好、成本低。所以经常选用锻钢如 45 钢，由于小齿轮轮齿接触次数比大齿轮多，小齿轮齿根薄，为使大小齿轮寿命相近，并且减小胶合危险性，应使小齿轮齿面硬度高出大齿轮 3050、小齿轮的软齿面进行调质或正火处理，大、小齿轮硬齿面进行淬火处理。 轴的一般材料为碳钢，其中普通碳素钢一般用于不重要或受力较小的轴，而 45、 50号优质碳素钢则是一般情况下更为常见的轴的选用材料，一般进行正火处理， 45号钢制造容易成本 低。用于支撑轴上的回转零件，对轴的强度要求较高，正火处理后屈服极限 s 可达360拉强度 b 可达 650 由于滚动轴承和键是标准件，已经标准化，所以一般只需正确选用轴承和键的类型和尺寸，并处理好其与周围零件的关系查阅相关资料进行选取即可。 齿轮传动设计方案 软齿面方案选择：软齿面指的是 齿轮材料 ,对于有重要应用的场合一般选择硬齿面。 设计及校核原则： 1） 软齿面齿轮材料，以点蚀失效为主，应按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。 2） 硬齿面齿轮材料，以轮齿折断失效为主，应按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。 3） 开式齿轮传动：以磨损和轮齿折断失效为主，其中磨损没有可靠的计算方法，所以按齿根弯曲疲劳强度设计，然后考虑磨损因素，将模数 0%15%。 4） 高速重载齿轮传动，可能出现胶合，需校核齿面胶合强度。 直齿轮与斜齿轮选择方案： 大多数情况下，选用斜齿轮原因如下： 1） 和直齿轮齿相比，轴的位置更自由。比如用斜齿轮的差速器传动轴不一定要和后轴在同一水平面上，如果是直齿轮的线）降低噪音，斜齿轮在同样转速下噪音小过平齿。原因在于斜齿的表面是先点接触，然后过渡到面接触，最后到点接触的。直齿则是线面线的接触。斜齿的过渡更光滑。故因为接触的突然改变而产生的噪音比直齿小很多。 3）生产方便，用滚齿机在圆柱胚料上就可以生产出 齿数，模数 相同 齿面宽度 不同的一组斜齿，后期根据客户需求切成不同的 齿宽 即可。 缺点在于因为斜向受力会产生轴向力 ，普通滚珠滚针都不能胜任。 要使用成对的有角度的滚筒轴承 。因此对于一些不能承受轴向力的普通齿轮传动场合，如果要求不太高，希望加工成本低，较容易保障加工精度的情况下可以选用直齿轮。 2 第一级齿轮传动设计计算 第一级齿轮传动参数设计 一 选择材料、精度及参数 齿轮的材料、热处理方法及齿面硬度 由表 6齿轮选用 45 钢，调质， 40齿轮选用 45 钢，正火， 00400适。 选取精度等级 初选 8 级精度，按 10095。 选取齿数 小齿轮齿数 0；大齿轮齿数 2 1 1 4 . 9 7 2 4 9 9 . 4z i z ，圆整取这 =100； 实际齿数比 21 1 100 520zi z 。 齿数比误差1115 4 . 9 71 0 0 1 0 0 0 . 64 . 9 7 满足要求。 初选螺旋角 15 5）确定齿宽系数 由表 6支承相对小齿轮作不对称处理 1d 二 计算 齿面接触 疲劳 强 度 按式（ 6 2131 2 ) Z 1） 由表 6使用系数 计圆周速度 v=4m/s， 4 0 100vz ；由图 6载系数 。 2)齿间载荷分配系数 K 端面重合度 ： 12111 . 8 8 3 . 2 c o 8 8 3 . 2 c o s 1 5 1 . 6 32 0 1 0 0 纵向重合度 ： 1s i n 1 2 0t a n t a n 1 5 1 . 7 1 总重合度 1 . 6 3 1 . 7 1 3 . 3 4r 查图 6 3)齿向载荷分布系数 K : 齿宽系数 ，齿轮在轴承间为非对称布置且轴的刚性较大，齿轮为软齿面。查图6 则 1 . 2 5 1 . 0 6 1 . 4 4 1 . 0 9 2 . 0 8 K K K E 1） 弹性影响系数 材料为 45 钢，查表 6 M P Z 2） 重合度系数 Z ： ，取 1 则11 0 . 7 81 . 6 3Z 3)螺旋角系数 Z ： c o s c o s 1 5 0 . 9 8 3Z 4)节点区域系数 螺旋角 15 ，变位系数 0x 21 x 。 查图 6 Z 则有： 1 8 9 . 8 2 . 4 2 0 . 7 8 0 . 9 8 3 3 5 2 . 1 7 6 Z Z Z 3. 计算接触疲劳许用应力 1)接触疲劳强度极限 : 小齿轮调质处理，硬度 1 240H B H B S ，查图 6c) 得 1l i m 570H M P a 大齿轮正火处理，硬度 002 ，查图 6b) 得 2l i m 470H M P a 2)齿轮工作应力循环次数 N: 小齿轮 8116 0 6 0 9 4 0 1 ( 8 1 3 0 0 6 ) 8 . 1 2 1 0hN n j L 8912 102 5 101 u 3)计算接触疲劳需用应力 查图 6 接触疲劳寿命系数 不允许有点蚀） 取疲劳安全系数 1 则有 11122l i ml i 0 5 7 0 5 7 01 . 0 4 7 0 4 7 0H N 12m i n , 4 7 0H H H M p a 4 计算小齿轮分度圆直径 2131 2 )u Z 2331 2 2 . 0 8 1 3 . 2 1 1 0 5 1 3 5 2 . 1 7 6 3 3 . 3 31 5 4 7 0d m m 校核试求的 分度圆直径 1d 计算圆周速度 11 1 . 6 4 1 26 0 1 0 0 0m s （ 8 级精度合适） 2） 修正载荷系数 1 1 . 6 5 2 00 . 3 2 8 /1 0 0 1 0 0vz 查图 6 取修正 3） 校正分度圆直径 33112 . 0 23 3 . 3 3 3 3 . 0 12 . 0 8d m （和 接近，满足要求，不必再校核 ） 8 级精度合格 三 确定斜齿轮主要参数尺寸 1 计算法向模量 11c o s c o s 1 53 3 . 0 1 1 . 5 920nm d m 圆整成标准值取 2nm 计算中心距 120( 2 0 1 0 0 )2 1 2 4 . 22 c o s 2 c o s 1 5m m m 圆整取 25 3 修正螺旋角 12 ( 1 0 0 2 0 ) 2a r c c o s a r c c o s 1 6 . 2 6 1 6 1 5 3 62 2 1 2 5 修正 、 、 Z 、 Z 、 、 轴向重合度 12111 . 8 8 3 . 2 ( ) c o s 1 . 6 2 端面重合度 1 t a n 1 . 8 6d z 总重合度 3 r 由图取 ，由图查得 1 0 Z c o s c o s 1 6 . 2 6 0 . 9 8 2Z 4 计算分度圆直径 1d 23 31 2 2 . 0 2 1 3 . 2 1 1 0 5 1 1 8 9 . 8 2 . 4 1 0 . 7 9 0 . 9 8 2 3 3 . 0 81 5 4 7 0d m m 修正 11c o s 1 . 6 0 2 符合要求 ， 合适，即 2 5 计算分度圆直径 11 4 1 . 4 6c o m m 22 2 0 7 . 3 1c o m m 6 计算齿轮宽度 1 1 4 1 . 4 6 4 1 . 4 6db d m m 圆整取大齿轮 2小齿轮 b1=47一级齿轮传动强度校核 校核齿根弯曲疲劳强度 11 1 1 112F F a S a Y Y Yb d m 12 2 2 212F F a S a Y Y Yb d m 1 计算重合度系数 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 7 11 . 6 2Y 2 计算螺旋角系数 1 6 . 2 61 1 1 0 . 8 6 51 2 0 1 2 0Y 3 计算当量齿数 1213323320 2 2 . 6 1c o s c o s 1 6 . 2 6100 1 1 1 . 3 7c o s c o s 1 6 . 2 6 4 齿形系数 由图查得 1 2 5 应力修正系数 由图查得 1 2 弯曲极限应力及寿命系数 由图查得 小齿轮 2401 501 大齿轮 2 200 l i m 1 390F M P a 81 8 1 0N 11 82 0N 126 计算许用应力 取安全系数 1有121 4 5 0 4 5 0 ,11 3 9 0 3 9 01p aM p a7 比较弯曲应力 1312 2 . 0 2 1 3 . 2 1 1 0 0 . 7 1 0 . 8 6 5 2 . 6 1 1 . 5 74 4 1 . 4 6 23 9 . 5 1 a 2 1 2 2 2113 9 . 5 1 2 . 2 0 1 . 7 4 3 6 . 9 12 . 6 1 1 . 5 7F F a S P 设计符合要求。 齿轮 齿数 分度圆直径d/宽b/心距/旋角 模数 传动比 小齿轮 20 41 46 47 125 2 齿轮 100 207 31 42 3 第二级齿轮传动设计计算 第二级齿轮传动参数设计 一 初选材料，精度等级，传动类型及部分参数 1传动类型：斜齿圆柱齿轮传动 2精度等级：初选 8 级精度 3材料及热处理： 小齿轮为 45 钢，调质，硬度 1 240 大齿轮为 45 钢，正火，硬度 2 200 12 2 4 0 1 9 0 4 0H B H B H B S 符合要求合条件 小齿轮齿数取 1 30z 则 21 3 0 3 . 8 3 1 1 4 . 9z z i 圆整取 2 115z 实际齿数比 21 115 3 . 8 3 330zi z 误差 3 . 8 3 3 . 8 3 3 1 0 0 % 0 . 0 7 8 % 5 %3 . 8 3E 选螺旋角 14 支承相对小齿轮作不对称布置， 1d 。 二 计算齿面的接触疲劳强度 2131 2 1 () Z ud u 1计算载荷系数 A 1）使用系数：载荷性质为平稳，查表取 2）动载荷系数： 轴向重合度： 1 t a n 2 . 3 8 1d Z 估计圆周速度 4 ，则 1 1 100vz 查图取 K 3)齿间载荷分配系数 端面重合度 12111 . 8 8 3 . 2 c o 8 8 3 . 2 c o s 1 4 1 . 6 93 0 1 1 5 总重合度 1 . 6 9 2 . 3 8 4 . 0 7r 查图取 4)齿向载荷分布系数 查图取 则 1 . 2 5 1 . 0 8 1 . 4 6 1 . 0 9 2 . 1 5 K K K 2 计算 E 1） 弹性影响系数 查图取 2） 重合度系数 1 ，取 1 则1 0 Z 3） 螺旋角系数 c o s c o s 1 4 0 . 9 8 5Z 4） 节点区域系数 查表得 Z 2 3计算接触疲劳许 用应力 l i 1） 接触疲劳强度极限 小齿轮 1 240 取 1l i m 570H M P a 大齿轮 2 200 取 2l i m 470H M p a 2） 计算应力循环次数 8116 0 6 0 9 4 0 1 (1 8 3 0 0 6 ) 8 . 1 2 1 0hN n j L 8 812 8 . 1 1 1 0 2 . 1 1 8 1 03 . 8 3 3NN i 3） 计算接触疲劳需用应力 查图得 接触疲劳寿命系数 1 1 2

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