1、Hefei University课 程 设 计COURSE PROJECT题 目 ： 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计 系 别 ： 机 械 工 程 系 专 业 ： 08 机 制 2 班 学 制 ： 四 年 姓 名 ： 学 号 ： 0806012038 导 师 ： 20 10 年 11 月 26 日i目 录第 1 章 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计 .11.1. 设 计 数 据 11.2. 设 计 要 求 1第 2 章 齿 轮 材 料 选 择 和 热 处 理 方 式 .22.1. 原 始 数 据 选 择
2、 .22.2. 齿 轮 基 本 设 计 .2第 3 章 设 计 与 计 算 3第 4 章 其 他 几 何 尺 寸 .6设 计 小 结 .7参 考 文 献 .8机 械 设 计 课 程 设 计1 1第 1 章 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计1.1. 设 计 数 据图 示 为 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 结 构 简 图 ， 已 知 小 齿 轮 的 传 递 功 率 为P（ KW） ， 转 速 为 n1， （ r/min） ,高 速 级 传 动 比 为 i， 两 班 制 工 作 ， 载 荷 平 稳 ， 设 计 寿命 为 8 年 。方 案
3、 传 递 功 率 为P（ KW） 转 速 n1（ r/min） 高 速 级 传 动 比 为 i1 7.50 700 2.42 7.25 650 2.33 7.00 600 2.24 6.75 700 2.15 6.25 650 2.06 6.00 600 2.47 6.75 700 2.38 5.50 650 2.29 5.25 600 2.110 5.00 700 2.01.2.设 计 要 求1. 设 计 说 明 书 一 份 ， 主 要 包 括 ： 二 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计 计 算机 械 设 计 课 程 设 计22等 。2. 绘 制 大
4、齿 轮 结 构 图 。机 械 设 计 课 程 设 计3 3第 2 章 齿 轮 材 料 选 择 和 热 处 理 方 式2.1. 原 始 数 据 选 择原 始 数 据按 要 求 选 择 小 齿 轮 传 递 功 率 为 P1=5.5kW， 转 速 为 n1=650r/min,高 速级 传 动 比 为 i=2.2， 两 班 制 工 作 ， 载 荷 平 稳 ， 设 计 寿 命 为 8 年 （ 每 年工 作 日 按 250 天 计 ） 。P1=5.5kWn1=650r/mini=2.22.2. 齿 轮 基 本 设 计齿 轮 材 料 、热 处 理 方式 、 精 度等 级大 小 齿 轮 选 用 45 号 钢
5、， 采 用 软 齿 面 ， 由 表 8.2 得 ， 小 齿 轮 调 质 处 理 ，齿 面 硬 度 为 217255HBW， 平 均 硬 度 为 236HBW;大 齿 轮 用 正 火 处 理 ，齿 面 硬 度 为 162217HBW， 平 均 硬 度 为 190HBW。 大 、 小 齿 轮 齿 面平 均 硬 度 差 为 46HBW， 在 3050HBW 范 围 内 。 选 用 8 精 度 。机 械 设 计 课 程 设 计44第 3 章 设 计 与 计 算项目 表达式 数据 单位 备注一。接触疲劳强度设计 小齿轮传递的功率 p1 5.50 Kw 小齿轮传递的转速 n1 650.00 r/min 小
6、齿轮传递的转矩 T1 80807.69 Nmm 载荷系数 Kt 1.40 齿宽系数 d 由表 8.6 查得，p144 1.10 0.61.2弹性系数 ZE 由表 8.5 查得，p136 189.80 螺旋角 12.00 820节点区域系数 ZH 由图 8.14 查得，p136 2.46 齿数比 u u=i 2.20 小齿轮齿数 Z1 20.00 1830大齿轮齿数 Z2 44.00 端面重合度 1.61 轴面重合度 1.49 重合度系数 Z 由图 8.15 查得，p136 0.76 螺旋角系数 Z 由图 8.24 查得，p142 0.99 Hlim1 由图 8.28(e)得，p146 570.
7、00 MPa Hlim2 由图 8.28（a），p146 390.00 MPa 应力循环系数 N1 N1=60n1aLh 1248000000.00 应力循环系数 N2 567272727.27 寿命系数 ZN1 由图 8.29 查得，p147 1.00 寿命系数 ZN2 由图 8.29 查得，p147 1.06 安全系数 SH 由表 8.7 查得，p147 1.00 许用接触应力 H1 570.00 MPa 许用接触应力 H2 413.40 MPa 许用接触应力 H413.40 MPa 1605.9npMpa1zu2Ni2.83cos10tandz1limNHZS1liH机 械 设 计 课
8、程 设 计5 5小轮分度圆直径 d1t60.01 mm 确定传动尺寸使用系数 KA 由表 8.3 查得 1 速度 v 2.04 m/s 动载系数 Kv 由图 8.7 查得，p131 1.14 齿向载荷分布系数 K 由图 8.11 查得，p132 1.11 刚性大齿间载荷分配系数 K 由表 8.4 查得，p133 1.20 未硬化载荷系数 K 1.52 对 d1t 修正 d161.65 mm 模数 mn 3.02 mm 按表 8.1取 3中心距 a98.14 圆整100mm螺旋角 16.27 因为 与初选值相差较大，对与 有关数值修正 1.72 2.04 Z 由图 8.15 查得，p136 0.
9、77 Z由图 8.24 查得，p142 0.98 d1t60.12 mm d161.77 mm 变化很小故 d1 62.50 mm d2 137.50 mm 21312EHttdZKTu160tnvAvK31ttd1cosnz2cosnma12nzr12.83cosz0tand21312EHttdZKTu3tt1cosnmzd21机 械 设 计 课 程 设 计66大齿轮齿宽 b2 68.75 mm 圆整69mm小齿轮齿宽 b1 b1=b2+(510) 75.00 mm 校核齿根弯曲疲劳强度齿宽 b b=b2 69.00 mm 当量齿数 zv1 22.61 zv2 49.73 齿形系数 YF1
10、由图 8.19 查得，p139 2.72 YF2 由图 8.19 查得，p139 2.34 应力修正系数 Ys1 由图 8.20 查得，p139 1.57 Ys2 由图 8.20 查得，p139 1.70 重合度系数 Y 由图 8.21 查得，p140 0.70 螺旋角系数 Y 由图 8.26 查得，p143 0.86 弯曲疲劳极限应力 Flim1 图 8.28（f），p146 220.00 MPa Flim2 图 8.28（b），p146 170.00 MPa 寿命系数 YN1 由图 8.30 查得，p147 1.00 YN2 由图 8.30 查得，p147 1.00 安全系数 SF由表 8
11、.7 查得，p147 1.25 许用弯曲应力 F1176.00 MPa F2136.00 MPa 实际弯曲应力 F1 48.76 MPa F1 F2 45.43 MPa F21d13cosvz23v1limNFYS2liFF11FsnKTYbmd2211sFF机 械 设 计 课 程 设 计7 7第 4 章 其 他 几 何 尺 寸大 齿 轮 其 他尺 寸端 面 模 数 /cos3/s16.273.otnmm齿 顶 圆 直 径 *2aatdh齿 根 圆 直 径 9.8f t轴 的 直 径 ， 取 为 25mm， 其 中 C 按 表 10.21335.0246kPCn取 。齿 宽 269bm1.4k
12、Dd013.7an.520kkLd25cbm.86r012.413.76.8.5dD04nm 3.1tm476ad9.8f5k269bm14D23.70L5c8.6r0m14d2机 械 设 计 课 程 设 计88设 计 小 结齿 轮 传 动 是 机 械 传 动 中 应 用 最 为 广 泛 的 一 种 传 动 形 式 。 其 主 要 特 点 是 ： 瞬 时 传 动 比固 定 ； 传 动 效 率 高 ， 可 达 98%99%； 工 作 可 靠 、 使 用 寿 命 长 ； 结 构 紧 凑 ； 适 用 范 围 大 ，传 递 功 率 范 围 大 ， 圆 周 速 度 可 从 很 小 到 300m/s； 但
13、 齿 轮 加 工 需 要 专 门 的 机 床 和 道 具 ，成 本 高 ； 精 度 低 时 噪 音 大 ； 不 宜 用 于 轴 间 距 离 过 大 的 传 动 。本 次 设 计 的 主 要 步 骤 是 ： （ 1） 根 据 已 知 条 件 和 设 计 要 求 选 择 齿 轮 的 材 料 及 热 处 理 方 式 ；（ 2） 在 每 一 项 的 设 计 中 首 先 要 确 定 设 计 公 式 ， 然 后 查 表 或 者 根 据 课 本 给 出 的 图 确定 计 算 参 数 ， 初 步 计 算 得 到 齿 轮 传 动 机 齿 轮 主 要 尺 寸 ;（ 3） 对 计 算 结 果 进 行 校 核 计 算
14、 ， 若 不 合 格 回 到 第 二 步 修 改 相 关 数 据 直 到 符 合 各 种验 算 条 件 ；（ 4） 设 计 齿 轮 的 结 构 ；（ 5） 画 出 大 齿 轮 结 构 图 。这 次 设 计 在 老 师 的 指 导 下 我 开 始 用 excel 工 作 表 来 处 理 数 据 ， 这 样 在 校 核 验 算 时如 果 需 要 修 改 数 据 比 以 前 要 方 便 得 多 ， 这 次 设 计 用 到 的 数 据 很 多 ， 很 多 地 方 需 要 查 表 、查 图 ， 不 仅 锻 炼 了 我 对 数 据 的 处 理 能 力 ， 更 考 验 了 我 的 耐 心 ， 我 更 加 认
15、 识 到 要 学 好 机械 设 计 就 必 须 有 严 谨 、 认 真 的 态 度 和 足 够 的 耐 心 。机 械 设 计 课 程 设 计9参 考 文 献1 吴 宗 泽 ， 罗 圣 国 .机 械 设 计 课 程 设 计 手 册 M.2 版 .北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 19992 王 黎 钦 ， 陈 铁 鸣 .机 械 设 计 .M.5 版 .哈 尔 滨 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学 出 版 社 ， 20103 郑 文 纬 ， 吴 克 坚 .机 械 原 理 .M.7 版 .北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 1997.7参 考 文 献 （ 即 引 文 出 处 ） 的 类 型 以 单 字 母 方 式 标 识 ：M专 著 ， C论 文 集 ， N报 纸 文 章 ， J期 刊 文 章 ， D学 位论 文 ， R报 告 ， S标 准 ， P专 利 ； 对 于 不 属 于 上 述 的 文 献 类 型 ，采 用 字 母 “Z”标 识 。
