二级减速器机械设计课程设计说明书(编辑修改稿)

二级减速器机械设计课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

(YFa Y Fa/ [σ F]) / (φ dεαZ12)}1/3 1. 确定公式中各计算数值 (1) 计算载荷系数 根据 kHα= 及 b/h= 由 [1]图 1013,查得： kFβ= 得到： k =kA kv kFα kFα =1 =2 (2) 因为 εβ= 由 [1]图 1028， 查得：螺旋角影响系数 Yβ= (3) 由 [1]表 1018， 查得：弯曲疲劳寿命系数 kFN1=, kFN2= 取安全系数 SF= 又已知 σ FE1= 500Mpa ， σ FE2= 380Mpa 最终得到： [σ F]1=( kFN1σ FE1 )/ SF =280Mpa [σ F]2= (kFN2σ FE2 )/ SF = (4) 计算当量齿数 Zv1 ， Zv2 由 Zv1=Z1 / ( cosβ t)3=24 / ( cos15o)3 = 由 Zv2=Z2 / ( cosβ t)3=132/ ( cos10o)3 = (5) 由 [1]表 105 中可查得（用插值法得到）： SF= [σ F]1 =280Mpa [σ F]2 = Zv1= Zv2= YFa1= YFa2= YSa1= YSa2= YFa1 YSa1/ [σ F]1= YFa2 YSa2/ [σ F]2= YFa YFa/ [σF] = mt≥ 21 齿形系数： YFa1= ， YFa2= 应力校正系数： YSa1= ， YSa2= (6) 计算大小齿轮的 YFa1 YFa1/ [σ F]， 并加以比较 因为 YFa1 YSa1/ [σ F]1= YFa2 YSa2/ [σ F]2= 取二者中的大值，得到 YFa YFa/ [σ F] = 2. mt≥ {2kT1 Yβ( cosβ t)2 (YFa Y Fa/ [σ F]) / (φdεαZ12)}1/3 ={2 ( cos15o)2 66200 (1 242)}1/3 = 分析对比计算结果 由计算结果可知，由齿面接触疲劳强度计算得到的法面模数 mn 大于由齿根弯曲强度计算得到的法面模数。 故而取 mn=2mm(为标准模数 )，即可满足齿根弯曲强度。 同时为了保证齿面接触强度，就要保证 d1≥，则需要按 d1=。 因为 z1 = d1cosβ t/ mn =(54 cos15o) / 2 = 圆整取 z1=27 所以 z2 =μ z1 = 27 =104 z1=27 z2 =104 a=136mm β= o 22 圆整取 z2 =104 几何尺寸计算 中心距 a a= mn (z1+z2) /2cosβ=2 (27+104) /2cos15=136mm 圆整取 a=136mm 按圆整后的中心距修正 β β=cos1 [mn (z1+z2) /2a] = cos1 [2 (27+104) /(2 136)] = o 计算两齿轮的分度圆直径 d1 = mn z1 / cosβ =2 27/ =55 d2 = mn z2 / cosβ =2 1104/ o =216mm 齿宽 齿宽系数 ： b=φ dd1=1 55=55mm 圆整后取： B2 =55mm， B1 =60mm 齿顶圆直径，齿根圆直径： da1= d1+2mn =55+22=59 mm d1 =55mm d2 =216mm B2 =55mm B1 =60mm da1=59mm da2=220mm df1=50mm df2=261 mm 高速轴上齿轮设计合理 23 da2= d2+2mn =216+22=220 mm df1= =552=50 mm df2= =2162=261 mm 验算 kAFt / b 因为 Ft=2T1/d1 =2 66200/55 = 所以 kAFt / b=1 100N/mm ， 与初设相符 综上所述，高速轴上齿轮设计合理，且强度能够胜任工作。 高速级齿轮传动参数实际值 由设计计算得高速级齿轮传动的： 实际传动比： i1= Z1 / Z2 =104/ 27 = II 轴实际转速： nII = nI/ i1 =554/ =146 r/min II 轴实际转矩： TII = 106 PII / nII = 106 =244000N•mm 24 低速级齿轮传动设计计算 原始数据 输入转矩 TII =244000 N•mm 小齿轮转速 nII = nI/ i1 =554/=146 r/min 理论齿数比 μ= i180。 L= 选定齿轮类型、精度等级及齿数 (1) 根据设计方案，采用标准斜齿圆柱齿轮 (2) 该减速器用 于传送型砂，其工作速度较低，周围环境中粉尘偏高，故采用闭式软齿面。 于是，小齿轮 45Cr 调质处理 HBS1 = 280HBS； 大齿轮 45 钢正火处理 HBS2 = 240HBS σ Hlim1 = 552Mpa ， σ FE1= σ Hlim2= 517Mpa ， σ FE2= (3) 精度等级为 7 级 (4) 初选 Z1=20 得： Z2=Z1μ=20 =64 圆整取： Z2=64 (5) 初选螺旋角 β t=15o 按齿面接触疲劳强度设计 由 d1t≥ {2kTII(μ+1)(ZHZ E/[σ H ])2/(φ dμεα)}1/3 确定公式中各计算数值 (1) 初选载荷系数 Kt = 由 [1]表 107， 取得：低速级确定 齿宽系数 φ d=1 σHlim1 = 552Mpa σFE1= σHlim2= 517Mpa σFE2= Z1=20 Z2=64 β t=15o Kt = 25 (2) 由表 106， 得：弹性影响系数 ZE=(Mpa)1/2 (3) 由图 1030， 得：区域系数 ZH=(αn=20o, β t=15o) (4) 由 P215 页 表 1026， 得： εα1=， εα2= 所以 εα1+ εα2= (5) 应力循环系数 N1=60n1 Lh j =60 146 (8 2 260 8) 1 = 108 N2= N1 /μ = 108/ = 108 (6) 由 [1]图 1019， 查得： kHN1=， kHN2= (7) 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数 SH 所以， 取 SH=1 (8) [σ H]1 = kHN1σ Hlim1/SH=（ 600） /1=552Mpa [σ H]2= kHN2σ Hlim2/SH=（ 550） /1=517Mpa [σ H] = ([σ H]1+ [σ H]2)/2 = ≤ [σ H]2 所以取 [σ H]= 558 Mpa 计算 (1) d1t≥ {2ktT II(μ+1)(ZHZ E/[σ H ])2/(φ dμεα)}1/3 ={2 244000 (+1) ( )2 / (1 )}1/3 N1= 108 NN2= 108 kHN1= kHN2= d1t≥ V 26 = (2) 齿轮的圆周速度： V=π d1t nII / (60 1000) =π 146/ (60 1000) = m/s (3) 齿宽： b=φ dd 3t = 1 = 得： mnt= d1tcosβ t /z1 =（ cos15o） /20= 齿高： h= mnt = = 齿宽齿高之比： b / h= /= 纵向重合度： εβ= d Z1 tgβ t = 1 20 tg15 o = (4) 计算载荷系数 k a. 由 [1]表 102 查得 kA=1 b. 又根据 V=由 [1]表 108 查得动载系数 kv= c. 假设 kAFt / b100 N/mm 由 [1]表 103 ,查得齿间载荷分配系数： kHα=kFα= d. 由 [1]表 104， 查得并用插入法得到齿向载荷分布系数V= m/s b= mnt= h= b / h= εβ= kA=1 kv= kHα=kFα= k= 27 kHβ= e. 所以得到动载系数 k=kA kv kHα kHβ =1 = (5) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 D3=d3t ( k / kt )1/3 = ()1/3 = (6) 计算模数 mn mn= d1 cosβ t / Z1= cos15o/20= 按齿根弯曲疲劳强度计算 由 [1]式 (1017), mn≥ {2kT1 Yβ( cosβ t)2 (YFa Y Fa/ [σ F]) / (φ dεαZ 12)}1/3 1. 确定公式中各计算数值 (1) 计算载荷系数 K 根据 kHβ= 及 b/h= 由 [1]图 1013， 查得 ： kFβ= 所以 k =kA kv kFα kFβ =1 = (2) 因为 εβ= 由 [1]图 1028， 查得：螺旋角影响系数 Yβ= (3) 由 [1]图 1018， 查得：弯曲疲劳寿命系数 kFN1=, d3= mn= kFβ= k = Yβ= kFN1= kFN2= 28 kFN2= 取安全系数 SF= 又因为已知 σ FE1= 500Mpa ，σ FE2= 380Mpa 从而得到 ： [σ F]1= kFN1σ FE1 /SF = [σ F]2= kFN2σ FE2 /SF = (4) 计算当量齿数 由 Zv1=Z1 / ( cosβ t)3 =20 / ( cos15o)3 = 由 Zv2=Z2 / ( cosβ t)3 =64/( cos15o)3 = (5) 在 [1]表 105（用到插值法得到） , 查得齿形系数： YFa1=， YFa2= 查得应力校正系数： YSa1=， YSa2= (6) 计算大小齿轮的 YFa1 YFa1/ [σ F]值，并比较大小 YFa1 YSa1 / [σ F]1= / = YFa2 YFa2 / [σ F]2= / = 取二者中的大值，得到 YFa YFa/ [σ F] = 2. mt≥ {2KTII Yβ( cosβ t)2 (YFa Y Fa/ [σ F]) / (φ [σF]1= [σ F]2= Zv1= Zv2= YFa YFa/ [σF] = 29 dεαZ 12)}1/3 ={2 ( cos15o)2 244000 / (1 202)}1/3 = 分析对比计算结果 由计算结果可知，由齿面接触疲劳强度计算得到的法面模数mn大于由齿根弯曲强度计算得到的法面模数。 故而取 mn= (为标准模数 )，即可满足齿根弯曲强度。 同时为了保证齿面接触强度，就要保证 d1≥ ， 则需要按 d1= 重新计算应有的齿数。 z1 = (d1cosβ t)/ mn=( cos15o)/= 所以圆整取 z1=20 z2 =μ z1 = 20=64 圆整取 z2 =64 几何尺寸计算 1. 中心距 a= mn (z1+z2) /2cosβ。