两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系设计计算说明书

1、浙江工业大学两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系设计计算说明书姓 名： 郑超超 学 号： 201302070426 班 级： 机电5班 设计时间： 2016年1月9日 目录第一章 拟定传动方案2第二章 运动参数计算21.传动比的分配22.运动和动力参数的计算3第三章 各传动零件的设计计算4参考文献18第一章 拟定传动方案本课程设计的任务是设计两级斜齿圆柱齿轮减速器的轴系。根据设计要求，减速器的输入轴转速为2890r/min，输出轴转速为300r/min，输入轴功率为4kw。计算得到总传动比为。减速器的运动简图如下：图-1 两级展开式圆柱齿轮减速器运动简图第二章 运动参数计算第二章 运动参数计算1.传动

2、比的分配总传动比为：取，=2.272.运动和动力参数的计算取圆柱斜齿轮传动效率取为，一对滚动轴承的效率取为1。1、 各轴转速2、 各轴输入功率3、 各轴输入转矩第三章 各传动零件的设计计算一、齿轮传动设计计算1.高速级齿轮传动计算（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数2）按齿面接触强度设计确定公式中各计算数值计算（3）按齿根弯曲强度计算确定计算参数设计计算（4）几何尺寸计算计算中心距按圆整后的中心距修正螺旋角计算大小齿轮分度圆直径计算齿轮宽度2.低速级齿轮传动计算（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（2）按齿面接触强度设计确定公式中各计算数值计算（3）按齿根弯曲强度计算确定计算参数设计计

3、算（4）几何尺寸计算计算中心距按圆整后的中心距修正螺旋角计算大小齿轮分度圆直径计算齿轮宽度二、中间轴II的设计（1）求作用在齿轮上的力大齿轮小齿轮（2）初步确定轴的最小直径（3）轴的结构设计1.拟定轴上零件的装配方案3.作弯矩图并进行强度校核（4）求轴上载荷（5）按弯扭组合应力校核轴的强度三、键的校核四、中间轴II上轴承的校核设计条件：，两班制，工作寿命5年。1） 根据运动简图的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。设置I轴上小齿轮z1为左旋，则II大齿轮z2为右旋，为抵消部分轴向力，II轴上小齿轮z3为右旋，III轴上大齿轮z4为右旋2） 参照2210页表10-8 因机中各类机器所用的齿轮传动的精

4、度等级范围，选择8级精度。3） 材料选择。因机器工作环境速度不高，有粉尘。选择小齿轮，大齿轮材料相同为45钢（调质），硬度为235HBS。4） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数为。5） 由2214页可知，螺旋角常在之间选择，这里取。按2218页公式10-21试算，即：1） 试选。2） 计算小齿轮传动转矩。3） 由2205页表10-7选取齿宽系数。4） 由2201页表10-6查得材料弹性影响系数为。5） 由2210页图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限，大齿轮接触疲劳强度极限。6） 由2206页式10-13计算应力循环次数 7） 由2207页图10-19取接触疲劳寿命系数，。8） 计算接触

5、疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数为S=1，由2205页式10-12得9） 许用接触应力为10） 由2217页图10-30选取区域系数。11） 由2215页图10-26查得，则。1） 计算小齿轮分度圆直径2） 计算圆周速度3） 计算齿宽和模数4） 计算纵向重合度5） 计算载荷系数由2193页表10-2选取使用系数；根据，8级精度，由2194页图10-8查得；由2197页表10-4查得；由2198页图10-13查得；由2195页表10-3查得。故载荷系数为6） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由2204页式10-10a得7） 计算模数按2216页式10-17计算，即1） 计算载荷系

6、数2） 根据纵向重合度，从2217页图10-28查得。3） 计算当量齿数4） 查取齿形系数由2200页表10-5查得，5） 查取应力校正系数 由2200页表10-5查得，6） 由2208页图10-20c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度极限7） 由2206页图10-18查得弯曲疲劳寿命系数，8） 计算弯曲强度许用应力取弯曲疲劳安全系数，由2205页式10-18得9） 计算大小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大。 对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取。为了能同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有取

7、，。将中心距圆整为108mm。因值改变不多，故参数、等不必修正。圆整后取，。设计条件：，两班制，工作寿命15年。1） 根据运动简图的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。设置II轴上小齿轮z3为右旋，则III大齿轮z4为右旋。 2） 胶带输送机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（GB1009588）。3） 材料选择。因机器工作环境速度不高，有粉尘。由2191页表10-1选择小齿轮材料选择40Cr（调质），硬度为275HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为235HBS，两者硬度差为40HBS。4） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数为。5） 由2214页可知，螺旋角常在之间选择，这里取。按2218页公

8、式10-21试算，即：1） 试选。2） 计算小齿轮传动转矩。3） 由2205页表10-7选取齿宽系数。4） 由2201页表10-6查得材料弹性影响系数为。5） 由2209页图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限，大齿轮接触疲劳强度极限。6） 由2206页式10-13计算应力循环次数7） 由2207页图10-19取接触疲劳寿命系数，。8） 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数为S=1，由2205页式10-12得9） 许用接触应力为由2217页图10-30选取区域系数。10） 由2215页图10-26查得，则。1） 计算小齿轮分度圆直径2） 计算圆周速度3） 计算齿宽和模数

9、4） 计算纵向重合度5） 计算载荷系数由2193页表10-2选取使用系数；根据，8级精度，由2194页图10-8查得；由2197页表10-4查得；由2198页图10-13查得；由2195页表10-3查得。故载荷系数为6） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由2204页式10-10a得7） 计算模数按2216页式10-17计算，即1） 计算载荷系数2） 根据纵向重合度，从2217页图10-28查得。3） 计算当量齿数4） 查取齿形系数由2200页表10-5查得，5） 查取应力校正系数由2200页表10-5查得，6） 由2208页图10-20c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度极

10、限7） 由2206页图10-18查得弯曲疲劳寿命系数，8） 计算弯曲强度许用应力取弯曲疲劳安全系数，由2205页式10-18得9） 计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大，取0.01504。 对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取。为了能同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有取，。将中心距圆整为101mm。因值改变不多，故参数、等不必修正。圆整后取，。齿轮机构的参数如下：级别/mm/mm高速级208522.06低速级153444.12级别/o/o齿宽/mm高速级13.54201低速级14.0201中间轴的大

11、齿轮与高速轴的小齿轮啮合，因而有：中间轴传递的扭矩为。因而小齿轮上的力为：选取轴的材料为45钢，调制处理。根据2370页表15-3取。根据2370页式15-2初步估算轴的最小直径。1） 初步选择滚动轴承。因为轴承同时受到径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照轴的最小直径为，初步选择30304（GB/T 297-1994），其基本尺寸为2） 取安装齿轮处的直径为30mm,左右两端轴承与齿轮之间均采用套筒定位。3)具体尺寸见零件图首先根据轴的装配结构图（图-4）做出轴的计算简图（如图-5）。在确定轴承指点位置时，由手册3369页查得。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图中间轴II的弯

12、矩图和扭矩图从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面B是轴的危险截面。载荷垂直面V水平面H支反力F最大弯矩， ， 扭矩T进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面B）的强度。根据2373页式15-5及表-5中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取（2373页），轴的计算应力为前面选择轴的材料为45钢，调制处理，由2362页表15-1查得。因此，故安全。II轴上的键主要用于两个齿轮的周向定位，采用A型平键和A型平键，则根据2106页式6-1有由2 106页表6-2查得。则，键符合要求（1）已知参数，（2）确定径向力（3）确定派生轴向力查得30304的e=0.3,Y=2（4）确定轴向载荷Fd1+Fa>Fd2，则右端端轴承被压紧，所以：（5）确定当量动载荷因机械在和