南昌大学机械设计课程设计斜齿剖析
机械设计课程设计---单级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书
目录引言 (1)第一章传动系统总体方案设计 (1)1.1 传动方案的拟定 (2)1.2 选择电动机 (3)1.2.1选择电动机的类型 (3)1.2.2选择电动机的容量 (3)1.2.3确定电动机的转速 (3)1.3 传动装置总传动比的分配 (4)1.3.1 传动装置的总传动比 (4)1.4计算传动装置的运动参数和动力参数 (4)1.4.1各轴的转速 (4)1.4.2各轴的功率 (5)1.4.3 各轴的转矩 (5)第二章传动零件的设计 (6)2.1带传动的设计 (6)2.1.1确定计算功率 (6)2.1.2 确定带轮的基准直径 (6)2.1.3确定V带的中心距 (6)2.1.4 验算小带轮上的包角 (7)2.1.5 计算带的根数 (7)2.1.6 计算压轴力 (7)2.1.7 带轮的主要参数 (8)3.1 齿轮的设计 (8)3.1.1 高速轴II和低速轴III想啮合的一对齿轮的设计 (8)3.1.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (8)3.1.1.2按齿面接触强度设计 (8)3.1.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (10)3.1.1.4几何尺寸计算 (11)4．2轴的设计 (12)4.2.1轴Ⅱ的设计 (12)4.2.1.1求出作用在齿轮上的力 (12)4.2.1.2选择轴的材料及确定许用应力 (12)4.2.1.3按照扭转强度估算最小轴径 (12)4.2.1.4轴的结构设计 (12)5.2.2轴Ⅲ的设计 (14)5.2.2.1求出作用在齿轮上的力 (14)5.2.2.2选择轴的材料及确定许用应力 (14)5.2.2.3按照扭转强度估算最小轴径 (14)5.2.2.4轴的结构设计 (14)5.2.2.5求轴上的载荷 (16)5.2.2.6按弯扭合成应力校核轴的强度 (18)5.2.2.7精确校核轴的疲劳强度 (18)6．3轴承寿命的校核 (21)6.3.1轴∏上轴承寿命的校核 (21)6.3.1.1求出两轴承受到的径向载荷 (21)6.3.1.2求两轴承的计算轴向力 (22)6.3.1.3求轴承当量动载荷 (22)6.3.1.4验算轴承的寿命 (23)6．4键强度的校核 (23)6.4.1轴∏上键强度的校核 (23)2.4.1.1确定许用应力 (23)2.4.1.2确定键的工作长度 (23)2.4.1.3强度计算 (23)2.4.1.4键槽尺寸 (23)第三章箱体结构及减速器附件设计 (24)3．1箱体设计 (24)3.1.1铸造箱体的结构设计 (24)3．2箱体附件设计 (25)3.2.1箱体附件的设计 (25)3.2.2窥视孔和窥视孔盖 (25)3.2.3通气器 (25)3.2.4起吊装置 (25)3.2.5油标 (26)3.2.6油塞与排油孔 (26)3.2.7定位销 (26)3.2.8起盖螺钉 (26)设计感想 (27)参考文献 (28)引言随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品种类日益曾多，例如，各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。
机械设计课程设计说明书-单级斜齿圆柱齿轮减速器
单级斜齿圆柱齿轮减速器1.前言《机械设计基础》这门课是培养学生机械设计能力的技术基础课。
机械设计基础课程设计是机械设计课程重要的环节，是我们学习这门课程后进行的一项综合训练，。
其主要目的是：（1）通过课程设计综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，掌握机械设计的一般规律，树立正确的思想，培养分析和解决实际问题的能力。
（2）学会从机器功能的要求出发，合理选择传动机构类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形状、结构、及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全问题等，培养设计能力。
（3）通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关的技术资料等，培养机械设计的基本技能。
通过这次设计使我巩固、加深了在机械技术课程中所学到的知识，提高了我综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。
同时学会了机械设计的一般方法，了解和掌握了常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计方法与步骤，为今后学习专业技术知识打下必要的基础。
同时在这个过程中我遇到了很多波折，有很多问题解决不了，让我学会了和同学们的团结全作与交流，最终解决了问题。
培养了我一种团队意识。
也让我重新审视我的学习过程，眼高手低，让我知道在今后的学习和工作中一定要踏实。
2．传动装置的总体设计2．1传动方案的分析研究机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
机械设计基础斜齿轮
School of Mechatronics Engineering
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5.螺旋角 5.螺旋角 β
螺旋角β 螺旋角β的大小对斜齿轮传 动的质量有很大影响，一 动的质量有很大影响， 般取8 般取80 ～200
法面参数
mn α n h
孙雅萍
∗ an
c
∗ n
为标准值。 为标准值。
机械基础教研室
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
机械基础教研室
O
孙雅萍
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N'
k' k k0
k'0
接触线
当发生面沿基圆柱作纯滚动 时，而若与基圆柱母线成一夹 角βb的直线在空间的轨迹则为斜 齿圆柱齿轮的渐开螺旋面。 齿圆柱齿轮的渐开螺旋面。
β
ρ
c
β c d n
当量齿轮， 当量齿轮， 模数m 模数 n， 齿数z 齿数 v.
z Zv = 3 cos β
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孙雅萍
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一、一对标准斜齿圆柱齿轮，已知：Z1=38 Z2=60 mn=2.5 β=11°问中心距 a=? 若保证中心距为 0 或 5 结尾的正整数，如何调整？调整以后 β= ？° 二、 一对标准斜齿圆柱齿轮，已知：中心距a=200mm 传动比 i=3.2 模数 mn=3 求：Z1 、 Z2 、及这对齿轮 的主要几何尺寸
机械设计课程设计斜直齿轮
机械设计课程设计斜直齿轮一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握斜直齿轮的基本概念、分类及作用；2. 学生能够掌握斜直齿轮的啮合原理，并了解其传动特点；3. 学生能够掌握斜直齿轮的几何尺寸计算及强度校核方法；4. 学生能够了解斜直齿轮的材料选择及加工工艺。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行斜直齿轮的几何尺寸设计和强度校核；2. 学生能够根据实际需求，选择合适的斜直齿轮材料及加工工艺；3. 学生能够运用CAD软件绘制斜直齿轮的三维模型，并进行仿真分析；4. 学生能够通过课程设计，提高机械设计能力，为后续项目实践打下基础。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对机械设计的兴趣，激发创新意识；2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养团队精神；3. 学生能够认识到机械设计在实际工程中的应用价值，增强工程意识；4. 学生能够关注我国机械行业的发展动态，树立为国家机械事业做贡献的信念。
课程性质：本课程为机械设计课程设计，以斜直齿轮为研究对象，注重理论与实践相结合，培养学生的机械设计能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际设计经验。
教学要求：教师需结合学生特点，采用案例教学、讨论式教学等方法，引导学生主动参与，提高学生的实践能力和创新能力。
同时，注重过程评价，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 斜直齿轮的基本概念：介绍斜直齿轮的定义、分类及其在机械传动中的应用。
教材章节：第二章第二节2. 斜直齿轮的啮合原理：分析斜直齿轮的啮合过程，讲解啮合条件及传动特点。
教材章节：第二章第三节3. 斜直齿轮的几何尺寸计算：讲解斜直齿轮的齿数、模数、压力角等几何参数的计算方法。
教材章节：第三章第一节4. 斜直齿轮的强度校核：介绍斜直齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的校核方法。
教材章节：第三章第二节5. 斜直齿轮的材料选择及加工工艺：分析不同材料的特点，讲解斜直齿轮的加工工艺流程。
机械设计课程设计斜齿轮减速器设计
机械设计课程设计任务一 . 设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（３１１寝室第4组数据）题目数据寝室号12356789104F3.6 3.84.0 4.4 4.6 4.85.0 5.2 5.5 kn4.2V0.80.70.60.9 1.00.80.70.60.7 m0.75sDmm 550530500400550530500450520450二．运输机的工作条件工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300 天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。
1.电动机2. 带传动3. 减速器 4 。
联轴器 5. 滚筒 6. 传送带皮带运输机简图三、设计任务1.选择电动机型号；2.计算皮带冲动参数；3.选择联轴器型号；4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。
四、设计成果1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张；2.零件工作图 2 张；3.设计计算说明书 1 份 .一、传动系统设计方案分析与确定1.1传动系统斜齿轮减速方案分析1.1.1将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。
同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。
1.1.2选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。
而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。
采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。
而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。
1.1.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。
固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。
综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。
1.2 传动方案确定根据题目中要求，工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300 天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。
考虑还要满足工作可靠、传动效率高、结构简单、制造方便、成本经济、工艺性好、使用维护性好等要求本设计具体如下：电动机选用卧式封闭型 Y 系列三相交流异步电动机；工作机用 V 带轮传动，而且将带传动布置于高速级；减速器选用闭式斜齿圆柱齿轮减速，用二级减速。
机械设计减速器课程设计斜齿硬齿面
设计带式输送机传动系统。
采用V 带传动及两级圆柱齿轮减速器。
1.传动系统参考方案（见图）带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过V带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器3 ，再通过联轴器4 将动力传至输送机滚筒5 ，带动输送带6 工作。
2.原始数据：输送带转矩 T=900N.m输送带工作速度v= 1.3m/s（允许误差±5% ）输送机滚筒直径d= 380mm减速器设计寿命为10 年。
４、工作条件：两班制，常温下室内连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为 380/220 伏。
二、传动系统方案的拟定（一）、电动机的选择一、选择电动机，确定传动方案及计算运动参数：2.1 电动机的选择：（ 1）、选择电动机类型：按工作要求和条件，封闭式结构，选用一般用途的 Y(IP44) 系列三相异步电动机。
它是卧式封闭结构。
（2）、选择电动机的容量：传动系统参考方案，如下图：图 2 —1— 1 传动方案简图电动机所需工作功率按式（1）P d p w kwa由式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.(2) p Fv kww1000由（ 1）、（ 2）两式可得 P dFvkW 1000a由电动机至运输机的传动总效率为：η=η10.η23.η32.η42.η5式中： 1 、 2 、 3 、 4 、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
取1 =0.96，2 =0.98（滚子轴承），3 =0.97（齿轮精度为 8 级，不包括轴承效率），4 =0.99（弹性联轴器）， 5 =0.96（卷筒效率）则：η =η0. η3η2.η2.η1 2 .343*0.97225=0.99*0.99*0.96=0.886P dFvkW =Pw/η=6.126/0.886=6.92 kw 1000a(3)、确定电动机转速：（卷筒速度） N w=60X1000v/( ∏D)=65r/min (kw)按表 1 推荐的传动比合理范围取 V 带传动的传动比 i 1' =2--4, 二级圆柱齿轮减速器的传动比 i '2 =8--40, 则总传动比合理范围为 i 'a =8-60, 故电动机转速的可选范围为n d'i a'n =520-3900r/min符合这一范围的同步转速有750、 1000、 1500 、3000 r / min根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有 2 种传动比方案，如下表：方电动机型额定功电动机转速 r/min电动机案号率 kW同步转速满载转速重量 N1Y132M-47． 5150014408102Y160M-67.510009701190综合考虑选电动机如下表：型号额定功率满载堵转转矩/最大转矩/kW转速额定转矩额定转矩Y160M-67.5 2.0 2.0 2.22.2 传动比的分配及转速校核由选定的电动机满载转递n m和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为n mi an总传动比为各级传动比i1、 i2、 i3⋯ i n的乘积，即： i a i1 i2 i 3i n分配总传动比，即各级传动比如何取值，是设计中的重要问题。
机械设计课程设计斜齿硬齿面
2.2电动机选择（1）选择电动机的类型和结构形式根据工作要求和条件选取Y 系列一般用途的自扇冷笼型三相异步电动机。
（2）选择电动机容量：工作机所需功率 9550ww Tn P ==6.57kW 其中η为电动机至滚筒主轴传动装置的总效率，包括V 带传动、两对斜齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等效率，经查参考文献知，一对斜齿轮传动效率2η=0.97，一对滚动轴承传动效率3η=0.99，联轴器效率4η=0.99，因此η=0.96⨯0.972⨯0.994⨯0.99=0.86，所以P0 =ηWP =6.57kW 。
根据P0选取电动机的额定功率Pm ，查表得电动机的额定功率Pm =11kW （3）选择电动机的转速根据参考文献确定传动比范围，二级圆柱齿轮传动比i g =8~40，总传动比i 的范围为i=（2×8）~（4×40）=16~160，电动机的转速范围应为n m =in w =594~2376r/min ，查表应选取Y160-6型电动机。
2.3传动比分配（1）总传动比 i =wmn n =14.70 （2）分配各级传动比取i 1 =4.2，则i 2 =i/ i 1 =3.5，符合常用范围。
2.4传动系统的运动和动力参数的计算（1）各轴的转速 ： Ⅰ轴 ：n 1 =n m =970r/min ，Ⅱ轴 ：n 2 =21i n =231r/min ，Ⅲ轴：n 3 =32i n =66r/min （2）各轴的功率： Ⅰ轴 ：P 1 =P m 1η=10.89kW ， Ⅱ轴 ：P 2 =P 1 32ηη=10.46kW ，Ⅲ轴 ：P 3 =P 223ηη=10.04kW（3）各轴的转矩： Ⅰ轴：T 1=955011n P =107.22N ·m ，Ⅱ轴：T 2=955022n P=432.44N ·m Ⅲ轴：T 3=955033n P =1452.76N ·m 3传动零件的设计计算3.1齿轮传动的主要参数和几何参数计算 （一）高速级齿轮传动的设计计算 １．齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮。
南昌大学机械设计课程设计斜齿剖析
南昌大学机械设计课程设计说明书设计题目：用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器学生姓名：吕凯伟学号：5901111087学院：机电学院专业：机械设计自造及其自动化班级：机制113班指导教师：毛志伟目录一、设计任务书 (3)二、传动方案的分析与拟定 (3)三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (5)四、传动零件的设计计算 (7)五、V带设计 (20)六、轴的设计 (22)七、轴承的校核计算 (35)八、键的校核计算 (39)九、附件的结构设计 (40)十、润滑及密封 (44)十一、设计心得 (47)参考文献 (48)对传动简图中各标号零件的说明：1—电动机 2---联轴器 3—二级圆柱齿轮减速器4—运输带 5---带筒三、 电动机的选择计算（一）、选择电动机的类型和结构形式：根据工作要求采用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V 。
（二）、选择电动机的容量：按照刘莹主编《机械设计课程设计》（后文简称《机设》）中式（2-3），电动机所需工作功率为：ηwp P =d11.66*39035.1*6000060000===ππD v n w （r/min)min)/(11.66r n w =由表10-2查表得使用系数A k =1.25由图10-8 v=1.88/s ，6级精度查得动载荷系数=v k 1.046 齿轮圆周力N T F t 5.69/10276.672d /23111t ⨯⨯===7937.8 Nmm N b F A /6.55/8.793725.1/k 1t ⨯==142.8N/m ≥100N/m 查表10-3得 齿间载荷分配系数1.1k =αH 。
查表10-4得 b=55mm, 6级精度非对称布置时βH k =1.106 载荷系数：106.11.1046.125.1K ⨯⨯⨯==βαH H V A H K K K K =1.59 式10-12计算按实际载荷系数算得小齿轮的分度圆直径：36.159.15.693K d d tt11⨯==H HK =69.35 mm 可求模数: 49.227/14cos 35.69/cos d m 11n=︒⨯==Z β取2.5几何尺寸计算: 计算中心距:()()mm7.14114cos 25.28327cos 221z a =⨯⨯+=+=οβmn z将中心距圆整为142mm 按圆整后的中心距修正螺旋角：()46.1414225.22783arccos2arccos 21=⨯⨯+=+=）（a m z z nβ计算小大齿轮分度圆直径：7.6946.14cos 5.227cos d 11=⨯==βn m z mmmm mm d td93.7991.998.0b 1=⨯=⋅=φ计算实际载荷系数H k 。
机械设计课程设计一级斜齿轮减速器PPT课件
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7、滚动轴承的计算和选择
根据轴承的轴向力和径向力计算当量动载 荷选择轴承的型号,轴承寿命为5000小时。
8、键的选择和强度校核
再由同步转速确定满载转速nm，注意同步转速和满载转 速的区别。
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2、计算总传动比和分配各级传动 比
先由输送带的V和D求出滚筒的转速nw
π V= ——D—n—W
60*1000
V×60×1000
π nW= —————— D
r/min
从而得出传动比：
i nm nw
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由总传动比确定V带传动比和齿轮传动比
4）培养学生独立的工作能力、独立的机械设计能力。
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二、设计任务
已知条件：带拉力F，带速度v，滚筒直径D
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三、传动方案
采用普通V带传动加一级斜齿轮传 动方案，画出传动方案的示意图。
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四、设计内容
• 电机型号的确定 • 传动比的分配 • 普通V带传动设计 • 减速箱的设计
一、课程设计的目的
1）培养学生综合运用机械设计基础及其相关 先修课 程的理论知识，来解决工程实 际中的设计问题，进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识。
2) 通过对通用机械零件、常用机械传动或简单的机械设计，使学生掌握机械设计的 一般步骤和方法，
3）提高学生机械设计的基本技能，使学生具有查阅标准、规范、手册、图册等技术 资料的能力和较熟练的计算和绘图能力。
机械设计课程设计(带皮)二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器概要
机械设计课程设计 传动齿轮设计一 轴的结构设计和计算轴是组成机械的主要零件，它支撑其他回转件并传递转矩，同时它又通过轴承和机架连接。
所有轴上零件都围绕轴心做回转运动，形成一个以轴为基准的组合体——轴系部件。
<1> 轴的结构设计1 高速轴：1.1 初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45号钢调质处理。
按扭转强度法估算轴的直径,由[1]P207表12—2，取A 0=112133min 01 2.443611215.2922960P d A n === 考虑到该轴段截面上有一个键槽，d 增大5%，即d min =15.2922⨯(1+5%)=16.0568 mm减速器高速轴外伸端用联轴器与电动机相连，外伸端轴径用电动机轴直径D 估算：d=(0.8～1.2)D=(0.8～1.2)⨯38=30.4 mm 圆整后 30d mm =为了使所选的外伸端轴径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器： 由于轴的转速较高且稍有冲击，为了减小进去载荷，缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和具有弹性的联轴器，由于弹性柱销联轴器结构简单、安装方便、耐久性好，故选用弹性柱销联轴器。
选择联轴器的型号：联轴器的计算转矩T ca =A K T ⋅,查[1]P193表11—1，取A K =1.5，则T ca =A K T ⋅=A K T ⋅1=1.5⨯24308.3820=36462.5731 N.mm由[2]P131表13-7选联轴器型号为HL3，联轴器的许用转矩[T]=630N ⋅m ，半联轴器的外孔径d=30mm,故取与输入轴相连处d 1-2=30mm,半联轴器长度L=82mm （J 型孔），与轴段连接处长度L 1=60mm.1.2 按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度1） 考虑联轴器的定位要求，1—2轴段需定位轴肩，取轴肩高度h=2.25mm(h>0.07d)，则d 23-=34.5mm ；联轴器左端用螺栓紧固轴端挡圈定位，由[3]P207表7-6按轴端直径取挡圈直径D = 38 。
机械设计课程设计——单级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书
5.1.6 精确校核轴的疲劳强度 ....................................................................19
5.2 低速轴的设计 .................................................................... 21
传动装置的总效率ηa = η12 ⋅η23 ⋅η3 ⋅η4 查课本表 10-2 机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率为：联轴 器效率η1 = 0.99 ，滚动轴承传动效率（一对）η2 = 0.99 ，齿轮转动效率η3 = 0.99 ，
V 带的传动效率η4 = 0.96 ；代人得：
ηa = 0.992 × 0.993 × 0.99 × 0.96 = 0.893
2.1.3 确定电动机转速
卷筒轴工作转速为 n = 60 ×1000 = 60 ×1000 × 2 r min = 95.5 r min
6.3 联轴器的校核 .................................................................... 34 6.4 润滑密封 ........................................................................... 34
6.2 键的校核 ........................................................................... 33
6.2.1 齿轮轴上的键连接的类型和尺寸 ....................................................33 6.2.2 大齿轮轴上的键 ................................................................................33
机械原理斜齿轮
机械原理斜齿轮
斜齿轮是一种常用的机械原理，它由两个斜面啮合而成。
与普通的直齿轮相比，斜齿轮具有更大的啮合面，因此传递力更均匀、更平稳。
斜齿轮的设计原理基于啮合斜面的几何学特性。
当两个斜齿轮啮合时，它们的齿面不再是圆柱面，而是斜面。
这种斜面使得齿轮之间的啮合点逐渐从齿顶部分向齿根部分移动，从而形成一种相对滑动的运动。
这种运动会产生一定的侧力，需要通过合适的轴承和润滑剂来减小摩擦和磨损。
斜齿轮的主要应用在传动系统中。
例如，在汽车变速箱中，斜齿轮常被用于实现不同档位之间的传动。
它能够通过改变齿轮的大小和齿数比来改变传动比，从而实现不同速度和扭矩的输出。
除了传动系统，斜齿轮还可以用于其它机械装置中，如起重机、机床、纺机等。
在这些装置中，斜齿轮可以实现不同部件之间的合理转速和转向的匹配，提高整个系统的工作效率和精度。
总的来说，斜齿轮作为一种重要的机械原理，具有广泛的应用领域。
它通过斜面啮合的特性，有效地实现了力的传递和速度的调节，为各种机械装置的正常运转提供了坚实的基础。
《机械设计手册》之斜齿轮解析
§ 10-7 斜齿圆柱齿轮传动
二、基本参数和几何尺寸
3. 几何尺寸计算
zmn 分度圆直径： d zmt cos
标准中心距：
d1 d 2 mn ( z1 z2 ) a 2 2 cos
—— 调中心距
变位系数
变位量相等，即xtmt= xnmn → 其它尺寸 → P336 表 10-5
1 z2 d 2 cos 2 i 2 z1 d1 cos 1
= 1- 2
O1 O2
结束
§ 10-7 斜齿圆柱齿轮传动
八、交错轴斜齿轮传动简介 当两个外啮合的斜齿轮 1 2 时
3）从动轮的转向 啮合点处速度方程：
2
1
交错轴斜齿轮传动
v1
v21 v2 O1
短轴半径→ r ；长轴半径 → r/cos
C点的曲率半径为：
(r / cos ) 2 r r cos2
分度圆半径、模数、压力角分别为 、mn、n 的直齿轮→ 当量齿轮
zmt 2 d z zv 2 2 mn mn cos mn cos cos3
→ zv > z
七、斜齿轮传动的主要优缺点
1）啮合性能好
渐入渐出 总啮合线长，重合度大 对误差的敏感性小。
更适合高速重载下传动
2）尺寸可比直齿轮更紧凑。
3）容易配凑中心距。 4）产生轴向力（ 螺旋角 ß的适宜范围是 8 ~ 20º ，人字齿轮可达 45º ）
结束
§ 10-7 斜齿圆柱齿轮传动
八、交错轴斜齿轮传动简介 当两个外啮合的斜齿轮 1 2 时
1）正确啮合条件 啮合时齿向一致： mn1 = mn2 = m
2
1
《机械设计原理》 斜齿轮
εγ = εα + εβ
其中 εα 是用其端面参数并按直齿轮重合度的计算公式来计算的。
而
εβ = Bsinβ /(πmn)。
3．斜齿轮的当量齿轮和当量齿数
斜齿圆柱齿轮传动(5/5)
（1）斜齿轮的当量齿轮，是指与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮。 即以斜齿轮的法面参数 mn、 αn 、han* 及 cn*为参数，以 zv(=z/cos3β) 为齿数所构造的一假想直齿轮。该直齿轮的齿形就是相当此斜齿轮 的法面齿形。
a = (d1+d2)/2 = mt(z1+z2)/2 = mn(z1+z2)/(2 cosβ )
结论 在设计斜齿轮传动时，可用改变螺旋角的办法来调整
其中心距的大小。 通常使其圆整，以便加工。
斜齿圆柱齿轮传动(4/5)
（3）重合度
斜齿轮传动的总重合度εγ为其端面重合度εα与轴面重合度εβ的 两部分之和，即
斜齿圆柱齿轮传动(2/5)
4）han*、cn* 与 hat* 、 ct*
Hale Waihona Puke 类似有hat* = han*cosβ ct * = cn *cosβ
xt = xn cosβ
（2）斜齿轮的几何尺寸计算
斜齿轮的几何尺寸是按其端面参数来进行计算的。
表6-10 斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸的计算公式
2．斜齿轮的啮合传动
斜齿圆柱齿轮传动(3/5)
（1）正确啮合的条件 一对斜齿轮的正确啮合的条件，除两个轮的模数及压力角应
分别相等外，它们的螺旋角还必须相匹配，以保证两轮在啮合处 的齿廓螺旋角相切。即
1）β1=±β2 2）mn1=mn2，αn1= αn2 或 mt1=mt2，αt1= αt2 （2）中心距 斜齿轮传动的标准中心距为
机械设计基础--05-斜齿轮
齿廓曲面的形成
作一与圆柱轴线垂直的平面（端面）
斜齿轮的齿廓曲面
斜齿轮的啮合特点
齿廓
斜齿轮的啮合特点
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斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算
分度圆柱面上的螺旋角——β
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mn，αn取标准值，han*=1，cn*=0.25. Z，β
斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算
斜齿轮的几何尺寸计算
mn，αn取标准值，han*=1，cn*=0.25. Z，β
当量齿轮和当量齿数
过斜齿轮分度圆柱面上P点作轮 齿螺旋的法平面n—n，它与分 度圆柱面的交线为一椭圆。椭圆 的短半轴为r，长半轴为r／ cosβ，P点的曲率半径为
现假想一直齿圆柱齿轮，其分度 圆半径为曲率半径值，模数和压 力角分别为斜齿轮的法向模数mn 和法向压力角α n。
斜齿轮最少不发生根切的齿数
可以使机构更加紧凑
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斜齿轮的受力分析
机械设计基础-第五版斜齿圆柱齿轮传动受力分析PPT资料
1、各力大小 Fr
长方体对角面即轮齿法面
Fn
Fr Fn
F’
ω1
d1
β
αn
F’ Fr = F’ tgαn
Ft
β
Fa
F’
2
F’=Ft /cosβ
Fr=Fnsin n
F n F =Fncos
Ft=F cos
n
Fa=F sin
圆周力 径向力 轴向力 法向力
Ft
=
2T1 d1
Fr
=
❖★ 不能用在从动轮上
旋向判别
螺旋线旋向判别
❖将齿轮轴线垂直，螺旋线右边高——右旋
❖
螺旋线左边高——左旋
右旋 左旋
左旋
右旋
谢谢观看
Ft tanan cos b
Fa = Ft tan b
Fn
=
cos
Ft
a n cos
b
2、主、从动轮受力关系
❖作用于主、从动轮上的各对力大小相等、方向相反。
即：
自动轮为右旋，握紧右手，四指弯曲方向表示自动轮的回转方向，拇指的指向即为作用在自动轮上轴向力Fa的方向；
Ft1= - Ft2 自动轮为左旋时，那么应以左手用同样的方法来判别。
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
斜齿轮啮合特点 — 轮齿呈螺旋形；啮合时接触线倾斜
条件：规范齿轮并忽略摩擦力 β—螺旋角 αn—法面压力角
αt—端面压力角
分析：在斜齿轮传动中，作用于齿面 上的法向载荷 Fn仍垂直于齿面。如右 以下图所示，作用于自动轮上的Fn位 于法面Pabc内，与节圆柱的切面 Pa'ae倾斜一法向啮合角αn。将Fn分 解为径向分力Fr和法向分力F',再将F' 分解为圆周力Ft和轴向力Fa 。法向力 Fn分解为三个相互垂直的空间分力。
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南昌大学机械设计课程设计说明书设计题目：用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器学生姓名：吕凯伟学号：5901111087学院：机电学院专业：机械设计自造及其自动化班级：机制113班指导教师：毛志伟目录一、设计任务书 (3)二、传动方案的分析与拟定 (3)三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (5)四、传动零件的设计计算 (7)五、V带设计 (20)六、轴的设计 (22)七、轴承的校核计算 (35)八、键的校核计算 (39)九、附件的结构设计 (40)十、润滑及密封 (44)十一、设计心得 (47)参考文献 (48)对传动简图中各标号零件的说明：1—电动机 2---联轴器 3—二级圆柱齿轮减速器4—运输带 5---带筒三、 电动机的选择计算（一）、选择电动机的类型和结构形式：根据工作要求采用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V 。
（二）、选择电动机的容量：按照刘莹主编《机械设计课程设计》（后文简称《机设》）中式（2-3），电动机所需工作功率为：ηwp P =d11.66*39035.1*6000060000===ππD v n w （r/min)min)/(11.66r n w =由表10-2查表得使用系数A k =1.25由图10-8 v=1.88/s ，6级精度查得动载荷系数=v k 1.046 齿轮圆周力N T F t 5.69/10276.672d /23111t ⨯⨯===7937.8 Nmm N b F A /6.55/8.793725.1/k 1t ⨯==142.8N/m ≥100N/m 查表10-3得 齿间载荷分配系数1.1k =αH 。
查表10-4得 b=55mm, 6级精度非对称布置时βH k =1.106 载荷系数：106.11.1046.125.1K ⨯⨯⨯==βαH H V A H K K K K =1.59 式10-12计算按实际载荷系数算得小齿轮的分度圆直径：36.159.15.693K d d tt11⨯==H HK =69.35 mm 可求模数: 49.227/14cos 35.69/cos d m 11n=︒⨯==Z β取2.5几何尺寸计算: 计算中心距:()()mm7.14114cos 25.28327cos 221z a =⨯⨯+=+=οβmn z将中心距圆整为142mm 按圆整后的中心距修正螺旋角：()46.1414225.22783arccos2arccos 21=⨯⨯+=+=）（a m z z nβ计算小大齿轮分度圆直径：7.6946.14cos 5.227cos d 11=⨯==βn m z mmmm mm d td93.7991.998.0b 1=⨯=⋅=φ计算实际载荷系数H k 。
由表10-2查表得使用系数A k =1.25由图10-8 v=0.8946s ，6级精度查得动载荷系数=v k 1.016 齿轮圆周力N T F t 91.99/1093.8152d /23111t ⨯⨯===16314.8 Nmm N b F A /93.79/8.1631425.1/k 1t ⨯==255.14N/m ≥100N/m 查表10-3得 齿间载荷分配系数1.1k =αH 。
查表10-4得 b=79.93mm, 6级精度非对称布置时βH k =1.108 载荷系数：108.11.1016.125.1K ⨯⨯⨯==βαH H V A H K K K K =1.548 式10-12计算按实际载荷系数算得小齿轮的分度圆直径：36.159.191.993K d d tt11⨯==H HK =98.8 mm 可求模数: 84.325/14cos 8.98/cos d m 11n=︒⨯==Z β取4几何尺寸计算: 计算中心距:()()mm 449.18314cos 246425cos 221z a =⨯⨯+=+=οβmn z将中心距圆整为184mm 按圆整后的中心距修正螺旋角：()οβ67.1418425.22783arccos2arccos 21=⨯⨯+=+=）（a m z z n由于小齿轮结构尺寸较为简单不做详细介绍。
2）低速轴齿轮结构设计小齿轮直径小于采用实心齿轮结构，大齿轮直径小于500采用腹板式齿轮结构。
代号结构尺寸计算公式结果（mm ） 轮毂处直径1D s d D 6.11= 214 轮毂轴向长度L L=B-46 79 倒角尺寸n15.0m n =2 腹板最大直径D202σ-=f d D230板孔分布圆直2D )(5.0102D D D += 179 板孔直径1d )(25.0101D D d -=31腹板厚度C23.0B C =23由于小齿轮结构尺寸较为简单在此也不做详细介绍。
五、V带设计高速级普通V带传动的设计计算由于期中自己做了一个V带传动设计试用软件，软件编的不是很好但是基本能满足设计要求。
运用软件代替了V带设计计算。
由于软件部分只是做到了V带根数这一部分，后面计算自己手动完成。
该段轴上有一键槽将计算值加大3%，取mmd24.55min=此轴的最小直径mind即安装在轴端处的角接触轴承直径1d，由【2】表 5.9选取角接触轴承的型号，既：7212AC mmd60=mmda69=mmB22=选择25°接触角，设计如图3、计算各段轴直径及长度mmdd655.2260)3~2(212=⨯+=+=（定位轴肩）定位高度）（齿轮倒角半径加轴肩mmd9713+=4.1034齿轮半径=dmmBBl522412121=++++=为轴承宽）（mmBl52422=-=)(5.123估mml=齿轮宽度）(844mml=mmBl524222121235=++++==4、计算各段轴的倒角及圆角由于轴径介于50-80所以倒角和倒圆角均为2查表14-24可得65mm轴用键的尺寸为18*41,长度取80和45.（比7212AC轴上距离小）设计如图5、弯扭合成强度条件校核计算（1）轴上力的作用点及支点跨距的确定①齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽的中点，因此可决定中间轴上两齿轮力的作用点位置。
②轴颈上安装的7212角接触轴承，可知它的载荷中心，也可为轴承宽的中心。
查表15-5得a=30.8a=30.8已知Fr1=2985N,Ft1=7939N,Fa1=2047.3N Fr2=14121N,Ft2=38797N,Fa2=10156N注：由于作者设计是先结构设计轴2、轴1、轴3而校核却是先校核轴1、轴3再轴2所以上面数据来源可在下文中寻找。
支反力计算 水平平面上NF F R R 95122.116*141212.32*29854.16222=⇒+-=⨯162421r21=--=R r R F F F F垂直平面上NF F 261862.116*387972.32*79394.1622v v2=⇒+-=⨯N F F F F v t 467221t2v1=--=水平面最大弯矩计算 第一段：M max1=1624*32.2=52293N*mm第二段：M max2=2985*80-1624*116.2=50091N*mmN F R 95122=1R F 1624=N F 261862v =v1F N 4672=M max1=52293N *mm M max2=50091N*mm M max3=439454N*mm M maxr =439454N*mmM max1=1504381、由于转速不高，选定材质稍差的45钢材。
2、初步计算轴的最小直径mind按扭矩-扭转剪切强度公式计算最小直径mind：kw69.3I=P min9601rn=由【1】第370页表15-3 查选120=A（由于存在轴向载荷A取较大值）。
mm8.36mm8.3652521.15201min33IImin==⨯=≥dnPAd该段轴上有两个键槽将计算值加大7%，取mmd376.39min=选取轴承时，由机设表15-2可得：角接触轴承7209AC 45=d mm mmda52= B = 19mm3、计算各段轴直径mmdd451==mmd505452=+=mmd6010504=+=mmd505=mmd456=）（甩油盘轴肩定位高度mmd405457=-=mm8.36min=d选用角接触轴承：7209ACmmd355407=-=4、计算各段轴的长度mmBl5.4645.912211=++++=mmBl5742=-=mml123=其他部分由中间轴的结构确定1.轴上倒角键槽等确定查表15-2确定轴上倒角均为C1.2倒圆角均为R1.6.根据机设表14-24轴直径50mm处选取14*9的键根据表6-1选取长度小于57的标准值为50mm；轴径35mm处选取10*8的键，长度略。
高速轴设计如图：5、弯扭合成强度条件校核计算（1）轴上力的作用点及支点跨距的确定①齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽的中点，因此可决定高速轴上齿轮力的作用点位置。
②轴颈上安装的深沟球轴承7209AC ，查得a=24.7。
120=Ammd40min=mmL8.501=mmL8.1202=mmL6.171=NFt79391=N注：图中螺旋角旋像画反了。
mm L 6.634.27911=-= mm L 6.1224.271502=-= mm L L L 2.1866.1226.6321=+=+= （2）计算轴上的作用力及受力图由于该减速器的齿轮组齿轮是一般的斜齿圆柱齿轮，其压力角20=αmm N T ⋅⨯=3I 108.2005齿轮1 ： N d T F t 387974.1032005800221I 1=⨯==N F F t r 14121cos /20tan 38797tan 011=⨯==βα 67.1410156tan t 1==⨯=ββNF F a（3）计算出支反力 在水平方向上N F F r R 14121F 12R1==+01F R21的弯矩为对轴承和r FN F R 92982=mm L 2.186=020=αmmN T ⋅⨯=3I 108.2005NF t 387971=NF r 141211=N F a 375321=N F R 92982=N F R 48231=N F 252822v =N 131151V =FF 1=13974N F 2=28481N2、放油螺塞放油孔设在箱座底面最低处，其附近留有足够的空间，以便于放容器，箱体底面向放油孔方向倾斜一点，并在其附近形成凹坑，以便于油污的汇集和排放。
放油螺塞为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处加封油圈密封。
3、油标油标用来指示油面高度，将它设置在便于检查及油面较稳定之处。
4、通气器通气器用于通气，使箱内外气压一致，以避免由于运转时箱内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。