设计单位标准直齿轮圆柱齿轮减速器的齿轮传动1
机械设计基础6 齿轮传动习题作业与答案
项目二减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二齿轮传动设计习题6.1．填空题1.渐开线形状决定____的大小。
(1) 展角(2) 压力角(3) 基圆2.斜齿轮的标准模数和压力角在____上。
(1) 端面(2) 法面(3) 轴面3.渐开线齿轮传动的啮合角等于____圆上的压力角。
(1) 分度圆(2) 节圆(3) 基圆4. 要实现两相交轴之间的传动，可采用。
(1) 圆柱直齿轮传动(2) 圆柱斜齿轮传动(3) 直齿锥齿轮传动5.圆锥齿轮的标准参数在____面上。
(1) 法(2) 小端(3) 大端6.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15.7mm,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为____。
(1) 82(2) 80 (3) 78 (4)767. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面胶合(2) 齿面磨粒磨损(3) 轮齿折断(4) 齿面点蚀8. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4) 轮齿折断9. 一般参数的开式齿轮传动的主要失效形式是。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4)齿面磨粒磨损10. 发生全齿折断而失效的齿轮，一般是。
(1) 斜齿圆柱齿轮(2) 齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮(3) 人字齿轮(4) 齿宽较小的直齿圆柱齿轮11. 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免失效。
(1) 轮齿折断(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4) 磨粒磨损12.目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑的影响。
(1) 齿面塑性变形(2) 齿面胶合(3) 齿面点蚀(4)磨粒磨损13. 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。
(1) 齿面要硬，齿心要脆(2) 齿面要软，齿心要韧(3) 齿面要硬，齿心要韧(4) 齿面要软，齿心要韧14. 材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面，常用的热处理方法是。
机械基础课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器
机械基础课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号学生：指导老师：完成日期：所在单位：设计任务书1、题目设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。
2、参考方案（1）V带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件（1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。
（2）使用期限：5年。
（3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。
（4）允许误差：允许输送带速度误差5%±。
5、设计任务（1）设计图。
一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110a>时）。
（2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。
目录一传动装置的总体设计 (3)二传动零件的设计 (7)三齿轮传动的设计计算 (9)四轴的计算 (11)五、箱体尺寸及附件的设计 (24)六装配图 (28)设计容：一、传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。
2，选择电动机（1） 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。
（2） 选择电动机的额定功率① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即：表一工作机所需功率为：kW sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为：212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、2η=0.97（8级精度）、3η=0.99（球轴承）、4η=0.995、5η=0.96 故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3， V 带常用传动比为i 1=2~4，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比围为i 2=3~5（8级精度）。
机械设计基础6齿轮传动习题作业与答案
项目二 减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二齿轮传动设计习题6.1． 填空题1.渐开线形状决定____的大小。
(1) 展角 (2) 压力角(3) 基圆2.斜齿轮的标准模数和压力角在____上。
(1) 端面 (2) 法面(3) 轴面3.渐开线齿轮传动的啮合角等于____圆上的压力角。
(1) 分度圆 (2) 节圆(3) 基圆4. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 。
(1) 圆柱直齿轮传动 (2) 圆柱斜齿轮传动 (3) 直齿锥齿轮传动5.圆锥齿轮的标准参数在____面上。
(1) 法 (2) 小端(3) 大端6.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15.7mm,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为____。
(1) 82 (2) 80 (3) 78 (4)767. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面胶合 (2) 齿面磨粒磨损 (3) 轮齿折断 (4) 齿面点蚀8. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4) 轮齿折断9. 一般参数的开式齿轮传动的主要失效形式是 。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4)齿面磨粒磨损10. 发生全齿折断而失效的齿轮，一般是 。
(1) 斜齿圆柱齿轮 (2) 齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮(3) 人字齿轮 (4) 齿宽较小的直齿圆柱齿轮11. 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免 失效。
(1) 轮齿折断 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4) 磨粒磨损12.目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑 的影响。
(1) 齿面塑性变形 (2) 齿面胶合 (3) 齿面点蚀 (4)磨粒磨损13. 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是 。
(1) 齿面要硬，齿心要脆 (2) 齿面要软，齿心要韧(3) 齿面要硬，齿心要韧 (4) 齿面要软，齿心要韧14. 材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面，常用的热处理方法是 。
已知标准直齿圆柱齿轮传动
已知标准直齿圆柱齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动是机械传动中常见的一种形式，它通过齿轮的啮合来传递动
力和运动。
在工程设计中，对于已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是非常重要的。
本文将对已知标准直齿圆柱齿轮传动进行详细的介绍和分析。
首先，我们需要了解直齿圆柱齿轮传动的基本结构和工作原理。
直齿圆柱齿轮
由两个或多个啮合的齿轮组成，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。
当主动轮转动时，通过啮合传递给从动轮，从而实现动力的传递。
在设计直齿圆柱齿轮传动时，需要考虑齿轮的模数、齿数、压力角等参数，以及齿轮的材料、硬度等因素。
其次，我们需要进行齿轮传动的计算和设计。
在进行计算时，需要确定传动比、齿轮的模数和齿数，以及齿轮的啮合角、齿顶高、齿根高等参数。
通过这些参数的计算，可以确定齿轮的尺寸和啮合条件，从而满足传动的要求。
在设计过程中，还需要考虑齿轮的强度和耐用性，以及齿轮轴的选材和尺寸。
另外，我们还需要注意直齿圆柱齿轮传动的安装和维护。
在安装过程中，需要
保证齿轮的正确啮合和轴线的对中，以及齿轮的润滑和冷却。
在使用过程中，需要定期检查齿轮的磨损和啮合状态，及时更换润滑油和密封件，以确保齿轮传动的正常运行。
总之，已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是一项复杂而重要的工作。
只
有充分了解齿轮传动的结构和工作原理，进行准确的计算和设计，以及注意安装和维护过程中的细节，才能确保齿轮传动的正常运行和长期稳定性。
希望本文的介绍和分析能够对相关工程设计和实际应用提供一定的帮助和参考。
机械设计基础(专升本)
1. ( 单选题)1. 设计过盈联接时，如果空心轴改为实心轴，其他条件不变，则所需的过盈量Y应（）(本题2.0分)A、减小B、增加C、不变D、以上都不对2. ( 单选题)滚动轴承的基本额定载荷是指（）(本题2.0分)A、轴承能承受的最大载荷B、轴承能承受的最小载荷C、轴承在基本额定寿命L10=106转时能承受的载荷D、轴承的破坏载荷3. ( 单选题)蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率（）(本题2.0分)A、降低B、提高C、不变D、可能提高也可能降低4. ( 单选题) 当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是（）(本题2.0分)A、压力角不变B、啮合角不变C、节圆半径不变D、基圆半径不变5. ( 多选题)常用的轴承材料包括（）(本题2.0分)A、金属材料B、多空质材料C、塑料D、液体材料6. ( 多选题)综合影响系数是考虑什么因素对零件疲劳强度的影响（）(本题2.0分)A、应力集中B、零件尺寸C、表面状态D、零件强度7. ( 多选题)滚动轴承的密封形式主要被分为（）(本题2.0分)A、接触式B、非接触式C、密封式D、开放式8. ( 问答题)设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i＝3.2，允许传动比有不超过±5％的误差。
通过强度计算已确定中心距a＝320mm，模数m≥3mm，取齿宽系数＝1。
试确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。
（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）(本题18.0分)9. ( 多选题)5.轴上零件的轴向定位和固定，常用的方法（）(本题2.0分)A、轴肩或轴环B、套筒C、圆螺母D、轴端挡圈10. ( 问答题)说明带的弹性滑动与打滑的区别。
(本题6.0分)答：带传动中，由于皮带的弹性引起的带与带轮之间的相对滑动，叫做弹性滑动。
弹性滑动是皮带的固有性质，不可避免。
弹性滑动的负面影响，包括造成传动比不准确、传动效率较低、使带温升高、加速带的磨损等。
机械设计基础公式计算例题
一、计算图所示振动式输送机的自由度。
解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。
构件2、3和4在C 处构成复合铰链。
此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。
则该机构的自由度为F =h lp p n --23=07253-⨯-⨯=1二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。
如果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。
为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。
由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长度关系应满足c bd a +≤+ （3-1）为了使构件AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足c ad b +-≤)(或b a d c +-≤)(即c d b a +≤+ （3-2）或b d c a +≤+ （3-3）将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得c a ≤ b a ≤d a ≤同理，当设a ＞d 时，亦可得出c b ad +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。
上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。
通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。
② 以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。
③ 以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。
（2）若机构不满足杆长之和条件则只能获得双摇杆机构。
三、 k =12v v =121221t C C t C C =21t t =21ϕϕ=θθ-︒+︒180180即k =θθ-︒+︒180180 θ=11180+-︒k k式中k 称为急回机构的行程速度变化系数。
标准直齿圆柱齿轮
标准直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动装置，其结构简单、传动效率高，被广泛应用于各种机械设备中。
本文将从直齿圆柱齿轮的定义、结构、工作原理、制造工艺以及应用领域等方面进行介绍。
一、定义。
直齿圆柱齿轮是一种以圆柱面为齿轮齿面的齿轮，其齿轮齿面与齿轮轴线平行，齿轮齿面为直线。
直齿圆柱齿轮通常由两个或多个齿轮组成齿轮传动系统，通过齿轮的啮合传递动力和运动。
二、结构。
直齿圆柱齿轮通常由齿轮轮毂、齿、齿顶、齿根、齿面等部分组成。
齿轮的结构设计需要考虑齿轮的模数、齿数、齿轮厚度、齿轮硬度等参数，以保证齿轮的强度、耐磨性和传动精度。
三、工作原理。
直齿圆柱齿轮传动是通过齿轮的啮合来传递动力和运动的。
当齿轮轴转动时，齿轮的齿与相邻齿轮的齿啮合，通过齿面的啮合来传递动力，实现齿轮的旋转运动。
直齿圆柱齿轮传动具有传递功率大、传动效率高、传动比稳定等特点。
四、制造工艺。
直齿圆柱齿轮的制造工艺通常包括齿轮设计、齿轮加工、热处理、齿面加工、齿轮组装等环节。
齿轮的制造需要严格控制齿轮的几何尺寸和表面质量，以保证齿轮的传动精度和使用寿命。
五、应用领域。
直齿圆柱齿轮广泛应用于各种机械设备中，如汽车变速箱、工程机械、农业机械、船舶、风力发电机组等。
直齿圆柱齿轮传动系统具有传动功率大、传动效率高、传动比稳定等优点，被广泛应用于各种重载、高速、高精度的机械传动系统中。
六、结语。
直齿圆柱齿轮作为一种常见的机械传动装置，具有结构简单、传动效率高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
通过本文的介绍，相信读者对直齿圆柱齿轮有了更深入的了解，希望能对读者有所帮助。
机械设计-马雅丽-教学资料-第七章作业答案.docx
7-27如图7・24的直齿圆柱齿轮减速器，长期工作，2轮和3轮输出的最大转矩门和门相等（不计摩擦损 失）；各轮齿参数Zi=20, Z 2=60, Z 3=80, b=^mnt f 1轮为主动，单向回转。
如果轮1、2、3均 用45钢调质处理，8级精度，载荷平稳，后1・3,试求主动轴I 允许输入的最大转矩石。
解：齿轮1的输入转矩八，等于齿轮1向齿轮3的输出转矩八3与向齿轮2的输出转矩八2之和，即T\ = T13+ 八2。
齿轮1、3啮合处，切向力的大小相等（书上152页），齿轮1所受切向力咼3与齿轮3所受切向力E3 大小相等，B|J F t ^=F t3f 所以T }3/r 3 =（凡3*&）/ （尺3*尺3）= R\/R 3 = Z1/Z3 = 20/80 = 1/4同理，齿轮1、2啮合处，切向力相等，F t[2=F f2,所以T ]2/T 2 =（形12*&）/ （尺2*人2）= R[/R2 = Z1/Z2 = 20/60 = 1/3因为己知T 3=T 2f 所以乃3⑦2=3/4 o已知轮1、2、3均用45钢调质处理，查书上150页的表7-1,可知齿轮硬度为217-255 HBS ＜ 350 HBS, 根据书上149页的齿轮副性能设计准则，属于闭式软齿传动，应采用接触疲劳强度设计： 兀二Z E Z 〃Z 号笋弓5匕〃]（书上158页齿面接触疲劳强度条件）1. _________________________________ 按齿面接触疲劳强度设计因为瓷書煤活惴 ＜】，所以尬 ＜尬，齿轮】、2之间容易发化失效，应（2） 对于标准直齿轮，节点区域系数Z|]为2.5 （书上159页）（3） 由书上159页计算重合度的公式^=[1.88-3.2（1 +丄）]cos"计算得岛=1.67,再根据书上160页的右 Z2表 7・6,重合度系数为 Z e =[ （4一£a ） /3严=0.7771/2=0.88；（4）求许用应力[OH12]一对啮合齿轮，在任意啮合瞬时，接触应力相等（书上159页），即齿轮1、2在啮合处的接触应力均(1)来求齿轮1的输出转矩Tn 的最大值。
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计课程设计
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计课程设计
课程设计题目：机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计
设计目标：
1. 设计一级直齿圆柱齿轮减速器，传递功率为10kW，转速比
为10:1。
2. 设计输出轴，输出轴径向载荷和轴向载荷均不得超过允许范围。
3. 设计减速器的选型和传动比。
4. 绘制减速器的总布置图，齿轮的半径及齿宽尺寸、加工精度等技术要求。
5. 计算并选择减速器各配件如轴、轴承、密封件的类型和规格。
设计步骤：
1. 根据传递功率和转速比计算输出轴的转速和齿轮的齿数。
2. 选用齿轮的材料和模数，计算齿轮的模数、齿宽和齿数。
3. 绘制减速器的总布置图，并计算齿轮的半径、啮合角度、齿数比、齿宽等尺寸。
4. 计算减速器输出轴所承受的径向和轴向载荷，根据承载能力选择输出轴的材料和直径。
5. 选择减速器的配件如轴、轴承、密封件的类型和规格，根据耐久度和安全性进行计算和选择。
6. 编写减速器的总结和使用说明，注意减速器的使用和维护。
设计要求和注意事项：
1. 选用适当的齿轮材料和模数，齿轮啮合要求要达到一定的精度。
2. 考虑减速器的结构紧凑性和传动效率，尽量减小噪声和振动。
3. 对于配件的选择和计算，要根据实际情况进行，注意耐久度和安全性。
4. 在设计过程中，要充分考虑制造工艺和加工精度的要求，使得减速器具有稳定的性能和可靠的使用寿命。
5. 最后编写减速器的总结和使用说明，并对减速器进行检验和试运行，保证其能够正常运行和使用。
机械设计基础第5章 课后习题参考答案
第五章5-1 齿轮传动的最基本要求是什么？齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求？答： 齿轮传动最基本要求是其瞬时转速比（或传动比）要恒定不变； 如果采用的齿廓曲线能使两齿廓在任何位置啮合时，其公法线都通过中心连线上的定点P，则其任何瞬时传动比都为定值。
5-2 简单叙述齿廓啮合基本定律。
答：两齿轮转动角速度比（传动比i12）等于其中心连线O1O2被齿廓啮合点的公法线分成的两段的反比，即i12=ω1/ω2=O2N2/O1N1=O2P/O1P。
5-3 分度圆和节圆，压力角和啮合角有何区别？答： 以齿轮转动中心（O1、O2）为圆心，过节点P所作的圆称为节圆，在节点P处圆周速度相等，且节圆是在啮合传动时存在，对于单个齿轮并不存在节圆；而分度圆是人为假想的一个圆，齿轮上模数和压力角均为标准值的圆，分度圆对于单个的齿轮是存在的。
当两个标准齿轮在标准中心距间啮合时，节圆与分度圆重合。
压力角是相对分度圆而言的，指齿轮分度圆处法线与速度方向之间所夹的锐角，而啮合角是相对于节圆而言的，指节圆的公切线与啮合线N1N2之间所夹的锐角，一对标准齿轮在标准中心距间啮合传动时，其啮合角α’等于分度圆压力角α；而对非标准中心距啮合传动时，啮合角与压力角关系是：a’*cosα’=a*cosα，其中a是标准中心距，a’是实际啮合中心距。
5-5 某直齿圆柱齿轮传动的小齿轮已丢失，但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮，其齿数Z2=52，齿顶圆直径d a2=135mm，标准安装中心距a=112.5mm。
试求丢失的小齿轮的齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径，齿根圆直径。
答：由公式d a2=d2+2h a=(z2+2h a*)m，且由于是标准齿轮，齿顶高系数h a*=1代入数值，可得模数m=2.5 mm，即小齿轮模数也为2.5 mm标准中心距a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2代入数值，可得小齿轮齿数Z1=38，分度圆直径d1=mz1=95mm齿顶圆直径d a1=d1+2h a=(z1+2h a*)m=(38+2*1)*2.5=100mm齿根圆直径d f1=d1-2h f=(z1-2h a*-2 c*)m=(38-2*1-2*0.25)*2.5=88.75mm5-7 当α=20o的正常齿渐开线标准齿圆柱齿轮的齿根圆和基圆相重合时，其齿数应为多少？又若齿数大于求出的数值，则基圆和齿根圆哪一个大？答： 对于正常齿渐开线标准圆柱齿轮，齿顶高系数h a*=1，顶隙系数c*=0.25齿根圆直径d f=d-2h f=(z-2h a*-2 c*)m基圆直径d b=dcosα=mzcosα联立上述两公式，可求z=41.45，取整z=42此外，d f/d b=(z-2h a*-2 c*)m/ mzcosα=(z-2.5)/zcosα由于压力角α不变，由上述公式可知，若齿数大于求出的数值，则d f/d b＞1，因此齿根圆大。
一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计一、介绍一级直齿圆柱齿轮减速器是由齿轮、轴承以及机架组成，把传动从来源中传输到装置所需正确动作，在工业上很常用，特别是重要用途减速器，例如船舶、汽车等减速机构，也可用作安全限速器。
二、本课程分析本课程设计主要涉及一级直齿圆柱齿轮减速器的设计分析。
减速器主要构成是：1.输入轴、输出轴和安装孔；2.齿轮的材料和模数；3.齿轮的位置和间隙；4.轴承的类型、尺寸和弹性支撑；5.轴承的可靠性；6.齿轮驱动分配器；7.齿形加工和复形检查；8.传动效率；9.减速机负荷试验；10.运转稳定性及噪声试验；11.机架的材料和结构的设计；12.电路的负载调节；13.油路设计；14.减速器的安装和调试。
四、课程实施策略将本课程设计分为理论和实验两部分，理论部分介绍相关知识，具体内容由教师统一指定，教师领导学生小组一起完成一级直齿圆柱齿轮减速器的设计分析。
学生提交的任务论文将由评委对作品进行打分，教师依据评分标准给予学生得分。
实验部分由学生团队实施，实验实施之前将由教师提供设计实施知识和技能训练，故实验及设计环节由小组成员完成，经由统一的评价考核，由学生积极参与共同完成任务，小组成员间磨合合作，发挥优秀的创新思维。
本课程java语言编程软件完成编程实验，实验室采用机械材料、齿轮减速器实验设备等。
五、总结&结论本课程设计让学生深入了解一级直齿圆柱齿轮减速器的设计及分析，提高学生分析问题和解决问题能力，提高学生关于机械设计与分析的综合能力。
学生通过理论学习了解减速器结构及设计的原理，通过实践训练掌握减速器设计实施的技能，加深对减速器的理解，培养有创新精神、具有实践能力的机械工程技术人才。
标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
§8-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算一．齿轮传动承载能力计算依据轮辐、轮缘、轮毂等设计时，由经验公式确定尺寸。
若设计新齿，可参《工程手册》20、22篇，用有限元法进行设计。
轮齿的强度计算：1．齿根弯曲强度计算：应用材料力学弯曲强度公式WMb =σ进行计算。
数学模型：将轮齿看成悬臂梁，对齿根进行计算，针对齿根折断失效。
因为齿轮轮缘刚性较大，所以可将齿看成宽度为的悬臂梁，并以此作为推导齿根弯曲应力计算公式的力学模型。
1）危险剖面及其位置 受载齿的危险剖面是一在轮齿根部的平剖面，位置在与齿廓对称中线各成300的二直线与齿根过渡曲线相切处。
2）载荷及其作用位置1≥ε的齿轮传动，当载荷作用于齿顶时，（力一定）力臂最大，但此时相邻的一对齿仍在啮合，载荷由两对齿分担，齿根弯矩不一定最大。
当轮齿在节线附近啮合时，只有一对齿啮合，但此时力臂不是最大，齿根弯矩不一定最大。
齿根所受最大弯矩发生在轮齿啮合点位于单对齿啮合区最高点。
进行弯曲疲劳强度计算时，对于制造精度较低（7级及以下）的齿轮传动，因为制造误差较大，可认为载荷的大部分甚至全部由在齿顶啮合的轮齿承受，轮齿根部产生最大弯矩。
为简化计算，对于制造精度较低（7级及7级以下）的齿轮传动，常将齿顶作为齿根弯曲强度计算时的载荷作用位置，并按全部载荷作用于一对轮齿进行计算。
对制造精度较高（6级及以上）的齿轮传动，应考虑重合度的影响，其计算方法参GB3480-83或有关资料。
3）齿根弯曲应力计算公式 将ca p 分解成γγsin cos ca ca p p 和，并将其简化到危险截面上，γcos ca p --产生剪应力τ，γsin ca p 产生压应力σc ，γcos .h p M ca =产生弯曲应力σF 。
分析表明，σF 起主要作用，若只用σF 计算齿根弯曲疲劳强度，误差很小（<5%），在工程计算允许范围内，所以危险剖面上只考虑σF 。
单位齿宽（b=1）时齿根危险截面的理论弯曲应力为220cos .66*1cos .S h p S h p W M ca ca F γγσ===令αcos ,,b KF L KF p m K S m K h tn ca S h ====，代入上式，得()αγαγσcos cos 6.cos cos ..6220S h t S h t F K K bm KF m K b m K KF ==令 αγcos cos 62S h Fa K K Y =Fa Y --齿形系数，表示齿轮齿形对σF 的影响。
河海大学机械设计习题——第十章齿轮传动论述
12.3.23齿轮齿数的选取对传动有何影响？设计时怎么样选定小齿轮的齿数？大齿轮的齿数取得过多会出现什么问题？12.3.33图示直齿圆锥齿轮减速器的两种布置方案，若传递功率相同，传动比相同，试分析哪种方案更为合理？12.4.2一直齿轮传动系统如图所示。
已知主动轮的转速，齿轮1、2和3 的许用应力[σH ]和[σF]。
图示的直齿圆柱齿轮减速器，长期工作，2轮和3轮输出的最大转矩=80,m=5mm,b=30mm,1轮为主动，单向回转。
如轮=60,Z3设计铣床的圆柱齿轮传动。
已知P1=7.5KW, n1=1450r/min,Z1=26,Z小齿轮不对称布置，提示，设计硬齿面，7级精度，材料为40Cr钢高频淬火，55HRC,有一电动机驱动的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。
已知主动轴的转速n1=750r/min.230HB1大齿轮为45钢，正火处理190HB2，载荷有轻微冲击，长期工作，双向传动下列各图的斜齿圆柱齿轮，齿轮1为主动轮。
请在各图中补上转向和螺旋线方向，画出各轮所受图示一两级斜齿圆柱齿轮减速箱，I轴是输入轴,Ш轴是输出轴，转向如图所示，已知模数①为使П轴轴承所受轴向力最小，各齿轮旋向？此时П试合理确定图示两级斜齿圆柱齿轮减速器各斜齿圆的螺旋线方向，电动机转向见图。
一由电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动，测的中心距a=200mm,Z124,Z2=105,b1=80mm,b等冲击，单向传动，工作寿命为10年，单班工作，齿轮为不对称布置，求该对齿轮的承载能力。
设计一由电动机驱动的斜齿圆柱齿轮减速器齿轮传动（非对称）。
已知：P=12KW,n12.4.18 图示圆柱—圆锥齿轮减速器，轮题解总传动比i=n1/n=Z2Z4/Z1Z3题解大、小齿轮都选45钢、小齿轮调质，大齿轮正火。
选齿轮精度为8级精度。
机械课程设计一级圆柱齿轮减速器的设计
机械课程设计一级圆柱齿轮减速器的设计一级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械设计，大多数减速器由圆锥齿轮和圆柱齿轮组成，并配有轴承、油封、侧轴等附件。
它用于降低电机、汽车发动机和其他机械设备的转速，可输出高扭矩流量或者输出低速高转矩的形式。
减速器是机械设计的重要组成部分，特别是在减速传动系统中，以及低速高扭矩的机械设备中发挥着十分重要的作用。
1. 设计几何尺寸：减速器由两个圆柱齿轮组成，它们的几何尺寸要满足规定的技术要求，可以采用国家标准或者参照型号产品实现。
2. 选择齿轮材料：圆柱齿轮要具有较高的强度、耐磨性和传动精度，因此必须采用合适的材料，一般可选择45#钢、20Cr、20CrMnTi等。
3. 结构设计：减速器的结构设计要满足负载大小及其转速要求，并考虑安装空间及成本。
对于一级减速器，一般采用"Y"型分支结构；或者单锥齿轮轴，两个锥齿轮之间再配有两个小型圆柱齿轮组成的结构，以获得小型尺寸与低噪声效果。
4. 轴承选择：为了减轻轴承的载荷，一般使用滚珠轴承或圆柱滚子轴承，但也可以根据要求使用其他轴承设计，比如浮动轴承、液压轴承等。
5. 壳体设计：壳体的强度、刚度和噪声要满足要求，可以采用铸铁、钢材、铝合金或塑料制成。
6. 传动机械特性：传动机械特性用于度量减速器的传动性能，包括传动比、传动效率等。
传动比由行星齿轮及圆柱齿轮的几何尺寸上的关系确定，而传动效率则受许多因素的影响，主要包括齿轮材料、齿形及相对对位误差等。
总之，要设计一级圆柱齿轮减速器，既要了解其工作原理，也要将几何尺寸、材料、结构、轴承、壳体以及传动机械特性等因素综合设计。
正确的设计方法能够有效地确保减速器尺寸小巧、体积小、效率高、结构紧凑、字体好、运转稳定等性能优异。
标准直齿圆柱齿轮参数
标准直齿圆柱齿轮参数标题：标准直齿圆柱齿轮参数——完整的参数列表及解释引言：标准直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各个领域的机械设备中。
了解和掌握标准直齿圆柱齿轮的参数对于正确选择和设计齿轮传动系统至关重要。
本文将详细介绍标准直齿圆柱齿轮的各项参数，包括齿轮模数、齿数、齿轮宽度、齿距系数、压力角、齿顶高、齿根高等。
一、齿轮模数：齿轮模数是指每公厘的模齿的数量，通常用"M"表示。
它是齿轮传动中的一个重要参数，决定了齿轮齿数和齿轮尺寸的大小。
齿轮模数的选择应根据传动功率、转速、齿轮类型、材料强度等因素进行合理的计算和选择。
二、齿数：齿数是指齿轮上的齿的数量，通常用"Z"表示。
齿数是齿轮传动中一个关键参数，决定了齿轮的传动比和运动形式。
齿数的选择应根据齿轮传动的要求和实际应用进行计算和选择。
三、齿轮宽度：齿轮宽度是指齿轮齿面宽度的大小，通常用"b"表示。
齿轮宽度的选择应根据传动扭矩和转速、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。
四、齿距系数：齿距系数是指齿轮齿距与模数的比值，通常用"x"表示。
齿距系数直接关系到齿轮传动的运动平稳性和噪声水平。
其选择应根据实际应用需求和齿轮类型进行合理的计算和选择。
五、压力角：压力角是指齿轮齿面上与法线方向的夹角，通常用"α"表示。
压力角的选择应根据齿轮材料强度、齿轮传动形式等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的可靠性和效率。
六、齿顶高：齿顶高是指齿轮齿顶到齿距上沿的距离，通常用"ha"表示。
齿顶高的选择应根据齿轮传动的承载能力、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。
七、齿根高：齿根高是指齿轮齿根到齿距下沿的距离，通常用"hf"表示。
齿根高的选择应根据齿轮传动的承载能力、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。
齿 轮 传 动 设 计 示 例(直齿圆柱齿轮)
齿轮传动设计示例
设计一输送机用一级闭式直齿圆柱齿轮传动，已知输入功率P=9.2kW，n1=970r/min，i=4.76，运转平稳，对称布置，单向工作，单班工作，预期寿命5年（每年300天计）。
计算示例1
一对闭式标准直齿圆柱齿轮传动，已知n 1=970r /min ，z 1=20，i =3，m =6mm ，b =120mm ，载荷系数K =1.2，大齿轮的齿根弯曲疲劳应力σF2=49.7MPa ，且Y Fa1Y Sa1= 4.48，Y Fa2Y Sa2=4.18，试:(1)计算小齿轮的齿根弯曲疲劳应力σF1 (2)按齿根弯曲疲劳强度计算传递的功率P 。
解：(1)因为
2
21
121Sa Fa Sa Fa F F Y Y Y Y =σσ 则 MPa Y Y Y Y F Sa Fa Sa Fa F 3.537.4918
.448
.4222111=⨯==
σσ
(2) 因为7.4920312018
.42.12222112
11
2212132212
=⨯⨯⨯⨯⨯===T z m mz d b Y Y KT z m Y Y KT Sa Fa d Sa Fa F φσ
得T 1= 107010 N .mm
有 T 1=9.55x 106P /n 1 = 9.55x 106P /970=107010 则 P =10.7 kW
二、设计一输送机用一级闭式斜齿圆柱齿轮传动，已知输入功率P=9.2kW，n1=970r/min，i=4.76，运转平稳，对称布置，单向工作，单班工作，预期寿命5年（每年300天计）。
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设计单位标准直齿轮圆柱齿轮减速器的齿轮传动
已知条件为：传动功率P=11KW,主动轮转速n=550r/min,传动比i=4载荷平稳，单向回转，预期使用寿命为10年，原动机为电动机（单班制工作）。
一、齿轮的设计
1、 选择材料热处理方法及精确等级
考虑H B S H B S H B S 50~3021+=,小齿轮选用#45调质硬度
H B S
H B S 255~2171=,减速器为一般齿轮传动，估计圆周速度不大于5m/s ，初等8级精度初选 取Z1=27 则Z2=Z1 =27×4=108,
齿宽系数 2.1=d φ
2、 闭式软齿面齿轮传动，设计准则，按 齿面接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强
度校核，设计公式:
3
21]][52.3[)1(1小H E Z dU U KT d δφ⨯+≥ T1=9.55×106×1
n p =9.55×106×55011=20246 N ·mm
载满系数K 查得表9—4 取 k=1.2 表9—5 8.189=E Z 许用接触应力 ][H δ H H N H S Z lim ][δδ⨯=
由图9—21 查得 M
P a H 5701l i m =δ MPa H 5302lim =δ 由表9—6查得 0.1=H S
8128
110716.110864.660⨯==⨯==i N N njL N n
查得接触疲劳寿命系数查图9.22得 05.11=N Z 12.12=N Z
MPa S Z H H H N 5.598][lim 11=⨯=δδ M P a S Z H H
H N 6.5932][2l i m 2=⨯=δδ mm U T d 77.31]6
.5938.18952.3[42.1)1(2.13211=⨯⨯+⨯≥ mm z d m 18.127
77.3111=== 由表9.1取标准模数m=2mm
3、计算主要尺寸
mm mz d 5427211=⨯==
m m Z Z m a m m
b b m m
d b m m
m Z d d 135)(2150554541216108221121122=+==+==⨯=⨯==⨯==φ
4、按齿根弯曲疲劳强度校核，校核公式： ][21F S F F Y Y bm d
KT δδ≤⨯⨯= 其中 F F W F Y δδδl i m
][⨯=
由表9—7查得齿数系数 58.21=F Y 18.22=F Y
由表9—8查得应力正系数 61.11=S Y 81.12=S Y
由图9.24查得 MPa F 2201lim =δ MPa F 1802lim =δ
由图9.25查得 121==N N Y Y
由表9—6查得S F =1.3
M P a
s Y F im l F N F 23.169][1
11=⨯=δδ MPa s Y F
F N F 46.138][2lim 21=⨯=δδ []Mpa MPa Y Y md b KT F S F F 23.16961.3421111
111=<=⨯⨯=δδ Mpa MPa Y Y Y Y F S F S F F F 46.138][88.322212212=<=⨯⨯⨯
=δδδ
即齿根弯曲强度校核合格
5、验算圆周速度
s m s m dn v /5/55.1100060550
541000601
<=⨯⨯⨯=⨯=ππ
即齿轮选8级精度是合格的。
二、轴的设计
1、选择材料热处理
该减速器功率不大，又无特殊要求，故选常用的45#并作调质处理
2、 按转距估算轴的最小直径，设计公式如下：
3n
p c d ≥ 由表12—2 取C=110
则859.2931
1=≥n p c d 同理396.473
22=≥n p c d
计算所得应是最小轴径，且该轴段有键槽，故应加大3%—7%
圆整取得301=d 482=d
3、轴的结构设计
根据估算所得最小直径轮毂及安装情况，确定轴为阶梯轴，每段轴径增加5—10mm
三、根据所得计算的数据绘制减速器装配图及主要零件图。