课程设计齿轮传动设计
齿轮传动课设计模版
课程设计实训报告课程名称：《机械基础》设计题目：齿轮传动的设计系别：机电工程系专业班级：机电一体化技术5班学生姓名：张三学号： 2009021245678指导老师：魏波设计时间： 2010年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录1 方案的选择与确定 (3)1.1 齿轮参数的选择 (3)1.2设计和计算及说明 (3)2轴的设计 (8)2.1选择轴的材料 (8)2.2轴的最小直径的估算： (8)2.3轴的结构设计 (8)2.4轴的结构工艺性 (9)2.5提高轴疲劳强度的结构措施 (11)3小结 (13)4参考文献 (13)1 方案的选择与确定根据任务要求，选择齿轮传动设计，设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动，该减速器由电动机驱动，齿轮传递的功率为20 KW，低速轴=200r/min，传动比i = 3.5，单向传动，长期使用，齿轮与轴的材料均转速n2为45钢。
1.1 齿轮参数的选择1.1.1 齿数z对于软齿面的闭式传动，在满足弯曲疲劳强度的条件下，宜采用较多齿数，=20～40。
因为当中心距确定后，齿数多，则重合度大，可提高传动的一般取Z1平稳性。
对于硬齿面的闭式传动，首先应具有足够大的模数以保持齿根弯曲强度，=17～20。
为减小传动尺寸，宜取较少齿数，但要避免发生根切，一般取Z11.1.2、模数m模数影响齿轮的抗弯强度，一般在满足齿轮弯曲疲劳强度的条件下，一去较小模数，以增大齿数，减小切齿量。
1.1.3 齿宽系数Ψd之比，增大齿宽系数，可齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1减小齿轮传动装置的径向尺寸，降低齿轮的圆周速度。
但是齿轮越大，载荷分布越不均匀。
为便于装配和调整，常将小齿轮宽加大5～10 mm ，但设计计算时按大齿轮齿宽计算。
1.2设计和计算及说明1.2.1.选择齿轮精度等级。
表1.1齿轮传动常用精度等级及其应用床中的不重要齿轮；纺织机械中的齿轮；农业机械中的重要齿轮9 ≤3 ≤6 ≤2.5 工作要求不高的齿轮；农业机械中的齿轮1.2.2.选材与热处理该齿轮传动无特殊要求，为制造方便采用软齿面，大小齿轮均用45号钢，小齿轮调质处理，齿面硬度：229～286HBS,大齿轮正火处理，齿面硬度:169～217HBS.1.2.3按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面解除疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
机械设计课程设计齿轮
机械设计课程设计齿轮一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握齿轮的基本概念、类型、传动原理和设计方法。
具体目标如下：1.了解齿轮的定义、分类和应用领域。
2.掌握齿轮传动的原理和工作特点。
3.熟悉齿轮的设计方法和步骤。
4.能够分析齿轮传动系统的工作原理。
5.学会使用齿轮设计软件进行齿轮参数的计算和设计。
6.具备判断齿轮故障和进行维修的能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械设计的兴趣和热情。
2.增强学生对齿轮传动系统的重视和保护意识。
3.培养学生的创新精神和团队合作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.齿轮的基本概念：介绍齿轮的定义、特点和应用领域。
2.齿轮的分类：讲解不同类型的齿轮及其应用场景。
3.齿轮传动的原理：阐述齿轮传动的工作原理和特点。
4.齿轮设计方法：介绍齿轮设计的步骤和方法，包括齿形、齿数、模数等参数的选取。
5.齿轮传动系统的设计案例：分析实际齿轮传动系统的设计案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解齿轮的基本概念、分类和传动原理。
2.案例分析法：分析实际齿轮传动系统的设计案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
3.实验法：学生进行齿轮传动实验，观察齿轮传动的特点和故障现象。
4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和设计经验。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：提供《机械设计》等相关教材，供学生预习和参考。
2.多媒体资料：制作课件和教学视频，生动展示齿轮的基本概念和设计方法。
3.实验设备：准备齿轮传动实验装置，让学生亲身体验齿轮传动的特点和故障现象。
4.设计软件：提供齿轮设计软件，让学生学会使用软件进行齿轮参数的计算和设计。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现来评估学生的学习态度和理解程度。
齿轮传动课程设计
齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解齿轮传动的定义、原理及类型；2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数，如模数、齿数、压力角等；3. 学生能运用齿轮传动相关知识分析简单机械系统的传动比和效率。
技能目标：1. 学生能够运用齿轮传动知识设计简单的齿轮传动系统；2. 学生能够通过实际操作，组装和调试齿轮传动模型；3. 学生能够运用计算工具，对齿轮传动系统进行计算分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对齿轮传动技术的兴趣，增强对机械工程领域的认识；2. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力；3. 学生在学习过程中，形成良好的工程意识，认识到齿轮传动在现代工程技术中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生对齿轮传动的认识和应用能力。
学生特点：学生处于具备一定物理知识和数学基础的高年级阶段，对实际操作和工程设计有较高的兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力和解决问题的能力，鼓励学生积极参与讨论和思考。
通过课程目标分解，确保学生达到预定的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 齿轮传动的定义、原理及类型；- 齿轮的基本参数，包括模数、齿数、压力角等；- 齿轮传动系统的传动比和效率的计算方法；- 齿轮材料及热处理知识。
2. 实践操作：- 齿轮传动系统的设计与分析；- 齿轮传动模型的组装与调试；- 齿轮传动实验操作，观察和分析实验现象。
3. 教学大纲：- 第一周：齿轮传动概述，学习齿轮传动的定义、原理及类型；- 第二周：齿轮基本参数学习，理解模数、齿数、压力角等参数的意义；- 第三周：齿轮传动系统传动比和效率的计算方法学习；- 第四周：齿轮材料及热处理知识学习；- 第五周：齿轮传动系统设计与分析实践；- 第六周：齿轮传动模型的组装与调试；- 第七周：进行齿轮传动实验，观察和分析实验现象。
教材章节关联：本教学内容与教材中关于齿轮传动章节紧密相关，包括齿轮的基本概念、齿轮传动系统设计、齿轮传动实验等内容，确保学生能够系统地学习和掌握齿轮传动的相关知识。
机械设计课程设计齿轮传动设计示例
例：设计一对闭式齿轮传动，已知：齿轮的输入扭矩T1=59.5N.m ，转速n1=480rpm ，传动比i=4，该传动由电动机带动，小齿轮相对轴承为非对称布置，单向运转，载荷平稳，预期寿命20000h 。
解：由于要求不高，该齿轮传动的材料选择软齿面材料设计准则：齿面硬度≤350HBS 的闭式软齿面传动，其主要失效形式为疲劳点蚀。
所以设计准则为先按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1） 结合传动方案，由于工作要求不高，选用直齿圆柱齿轮传动。
2） 由于工作场合速度不高，故选用8级精度。
3） 两齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，调质处理硬度为250HBS ，大齿轮正火处理，正火处理硬度为200HBS 。
4） 初选小齿轮的齿数z1=25，则大齿轮齿数z2=i*z1=4×25=100。
2、 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式（10-9a ）：1t d ≥（1） 确定公式内的各计算数据 1） 试选载荷系数：Kt=2.0； 2） 计算小齿轮传递的扭矩：（已知）T1= 59500 N.mm ； 3） 由表10-7选取齿宽系数：φd=1.0； 4） 计算应力循环次数： N1=60n1jLh=60×480×1×20000=5.76×108 N2=60n1jLh=60×120×1×20000=1.44×1085) 由图10-19查取接触疲劳寿命系数：K HN1=0.95 K HN2=16) 由图10-21c 、d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限：σHlim1=625Mpa σHlim2=400Mpa 7) 计算接触疲劳许用应力，取安全系数SH=1 [][]1lim112lim220.95625600114004001HN H H H HN H H H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯=== 取[][][]{}12min ,400H H H Mpa σσσ== （2） 计算小齿轮的分度圆直径174.78t d mm =≥3、 修正计算结果1） 计算圆周速度：113.1478.78480 1.978/601000601000d n v m s π⨯⨯===⨯⨯ 2） 计算齿宽b ：1174.7874.78d t b d mm φ=⋅=⨯=3） 计算齿宽与齿高之比b/h ：1174.78 2.99252.25 2.25 2.99 6.7374.7811.116.73t t t d m mm z h m mm b h =====⨯===4) 确定载荷系数K查表10-2得：KA=1；根据v=1.978m/s ，8级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.1；对直齿轮：1H F K K αα== 由表10-4用线性插值法查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时，1.461H K β=由b/h=11.11，KH β=1.461查图10-13得 1.36F K β=故载荷系数：11.111.461 1.601A v H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10-10a ）174.7869.53t d d mm === 6) 计算模数m ：1169.53 2.7825t d m mm z ===，取标准值m=3mm 7) 分度圆直径：1122325753100300d mz mmd mz mm==⨯===⨯= 8) 齿宽：117575d b d mm φ=⋅=⨯=，取217580b mm b mm ==，4、 校核齿根弯曲疲劳强度[]13212Fa S a F F d KTY Y m z σσφ=≤ （1）确定公式内的各计算数据1）计算载荷系数：11.111.36 1.496A v F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=2）由图10-18查取弯曲疲劳寿命系数：K FN1=0.95 K FN2=13）由图10-21b 、c 按齿面硬度查得齿轮的弯曲疲劳强度极限：σFE1=487MpaσFE2=310Mpa4） 计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数SF=1.3[][]1112220.954873561.313102381.3FN FE F H FN FE F H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯===5） 查取齿形系数由表10-5查得：122.62, 2.18Fa Fa Y Y == 应力修正系数：121.59, 1.79Sa Sa Y Y ==6） 校核计算[][]11F1323212221F21122 1.49659500 2.62 1.5943.951.03252.18 1.7943.9541.172.62 1.59Fa Sa F d Fa Sa F F Fa Sa KTY Y Mpa m z Y Y Mpa Y Y σσφσσσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯=⋅=⨯=<⨯该对齿轮满足弯曲强度的要求5、 计算齿轮的几何尺寸（1） m=3mm ；（2） 中心距：()1213(25100)187.5223(26100)26,1892m z z a mm z a mm +⨯+===⨯+===调整代入 （3） 齿宽：217580b mm b mm ==，（4） 分度圆直径：1122326783100300d mz mmd mz mm ==⨯===⨯=（5） 齿顶圆直径：*111*222223262 1.03842231002 1.03306a a a a a a d d h mz h m mmd d h mz h m mm =+=+=⨯+⨯⨯==+=+=⨯+⨯⨯= （6） 齿根圆直径：112223262 1.25370.5231002 1.253292.5f f f f d d h mm d d h mm =-=⨯-⨯⨯==-==⨯-⨯⨯= 6、齿轮的结构设计（略）。
单级斜齿轮传动课程设计
一、传动方案拟定1、设计任务：设计用于螺旋输送机上的传动装置工作条件：三班制单向连续运转，载荷平稳，使用年限为10年，只生产10台，每年工作240天，输送工作转速允许误差为±5%，输送级效率为0.95（包括轴承的效率）。
2、设计原始数据：输送机工作轴转矩T=900N m转速n=125r/min3、方案拟定：根据设计任务，和实际情况，选择斜齿轮减速，外部传动为锥齿轮传动。
[бF2]= Бfe2/S F =480MPa 2. 按齿轮面接触强度设计计算齿轮按8级精度制造。
查表取载荷系数K=1.3，齿宽系数φd =0.8，计算齿轮转矩﹑初选螺旋角﹑实际传动比以及齿形系数。
小齿轮上的转矩 T 1 = 9.55×106×（P Ⅰ/ n Ⅰ） =9.19×105 N ·mm 取Z E =188 标准齿轮Z H =2.5 初选螺旋角 = 15°βZ =βCOS =0.981d []321d 12⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂•••±•Φ≥H Z ZH ZE U U KT β=60.606mm取小齿轮齿数为Z 1=21，大齿轮齿数为Z 2=81.69，取Z 2=82, 实际传动比i=88.321=Z Z模数 11COS d m Z n β•==2.788 取模数 3 计算中心距 a ()βcos 221nm z z +==159.95mm[бF2] =480MPaT 1= 9.19×105 N ·mmi=3.88=n m 3a 圆整后取160mm按圆整后的中心距修正螺旋角 β= arcos()am z z n221+= 15°36’39’’计算大、小齿轮的分度圆直径1d βcos 1nm z ==65.243mm 2d βcos 2n mz ==254.757mm计算齿轮宽度b=φd d 1= 0.8×76023= 52.19mm取b 1=55mm ，b 2= 50mm3．按弯曲强度校核 齿形系数 Z V1=Z 1/=23.302 Z V2=Z 2/=90.99查图11－8得 Y Fa1=2.8 Y Fa2=2.23 查图11－9得 Y Sa1=1.58 Y Sa2= 1.78бF1=nSa Fa m Y Y KT •••1111d b 2=98.2MPa<[бF1]=368MPa该斜齿轮安全=a 160mm=β15°36’39’’1d =65.243mm 2d =254.757mm=1b 55mm =2b 50mmZ V1=23.302 Z V2=90.99确定齿轮和轴承的润滑计算齿轮圆周速度 11601000v d n π=⨯=4.8m/s <5m/s 所以齿轮采用油润滑1. 轴材料的选择根据轴的受力分析查表 轴2选择45钢，调制处理，而轴1和齿轮做成一体，则选择和小齿轮一样的材料同样选用45钢 2. 轴的结构设计 (1) 高速轴高速轴径向选择：1、联轴器轴段：根据最小直径和联轴器的标准尺寸选择，d 1=40mm2、密封处轴段：根据密封圈的标准（拟采用毡圈密封）取 d 2=45mm轴的载荷图（2）低速轴1、联轴器轴段：根据最小直径和联轴器的标准尺寸选择，D1=45mm2、密封处轴段：根据密封圈的标准（拟采用毡圈密封）取 D2=50mm3、滚动轴承轴段：D3=55mm（按标准选取）4、齿轮处轴段：该段轴应比滚动轴大2到3mm 则选D24=57mm5、过度轴段（轴肩）：D4=69mm，D5=62mm（由于箱体内壁等原因此段比较长因此采用阶梯轴肩）根据齿宽b和轴承标准件的宽度以及箱座的的结构，定L1=84mm;L2=53 mm;L3=30mm ;轴的载荷分析图如下选用凸缘式端盖易于调整，采用闷安装无架式旋转轴J封圈实现密封。
幼儿园齿轮传动课程设计
幼儿园齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮传动的概念，掌握齿轮的基本结构和功能。
2. 学生能够描述齿轮传动的原理，并能够解释其在日常生活中的应用。
3. 学生能够认识不同类型的齿轮，了解它们的相互配合关系。
技能目标：1. 学生能够运用齿轮传动原理，设计和搭建简单的齿轮传动装置。
2. 学生能够通过观察和实验，分析齿轮传动中的速度和力的变化。
3. 学生能够合作解决问题，运用齿轮传动知识进行创新设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械传动兴趣，增强对科学探索的热情。
2. 学生培养动手操作能力，提高对实践活动的自信心。
3. 学生培养团队合作精神，学会相互尊重、分享和交流。
4. 学生通过齿轮传动课程，培养爱护玩具、珍惜资源的意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过有趣的实践活动，让幼儿园学生初步了解齿轮传动知识，培养他们的观察力、思考力和动手能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 齿轮传动基础知识：- 齿轮的定义、结构及功能- 齿轮传动的原理及分类- 齿轮在生活中的应用案例2. 齿轮传动装置的制作与探究：- 齿轮的组合与搭配方法- 动手搭建简单的齿轮传动装置- 观察与分析齿轮传动过程中的速度和力的变化3. 齿轮传动实践应用：- 设计并制作一个简单的齿轮传动玩具- 分析齿轮传动玩具在实际操作中的优缺点- 探讨如何改进齿轮传动玩具的性能教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度：第一课时：齿轮传动基础知识- 引导学生认识齿轮，了解其结构和功能- 介绍齿轮传动的原理及分类，结合生活案例讲解第二课时：齿轮传动装置的制作与探究- 指导学生进行齿轮的组合搭配，搭建简单齿轮传动装置- 观察和分析齿轮传动过程中的速度和力的变化第三课时：齿轮传动实践应用- 学生分组设计并制作齿轮传动玩具- 分析、讨论并改进齿轮传动玩具的性能教学内容与课本紧密关联，旨在帮助幼儿园学生掌握齿轮传动的基本知识，提高实践操作能力。
双联齿轮的课程设计
双联齿轮的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握双联齿轮的基本结构及其工作原理；2. 学生能够描述双联齿轮在机械传动中的应用，了解其优点与限制；3. 学生能够运用公式计算双联齿轮的传动比，并解释其计算过程。
技能目标：1. 学生能够通过观察和实验操作，分析双联齿轮的传动过程，培养观察与动手操作能力；2. 学生能够利用所学知识，解决与双联齿轮相关的实际问题，提高问题解决能力；3. 学生能够通过团队合作，共同完成双联齿轮模型的制作，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对机械传动装置的兴趣和好奇心，激发学习动力；2. 学生通过实际操作，体会科学技术在实际应用中的价值，增强学以致用的意识；3. 学生在团队合作中，学会相互尊重、倾听他人意见，培养良好的沟通能力和团队精神。
二、教学内容本节课依据课程目标，以课本第五章“齿轮传动”为基础，主要包括以下内容：1. 双联齿轮的基本概念与结构：- 齿轮传动的原理与分类；- 双联齿轮的组成及其特点。
2. 双联齿轮的工作原理与传动比计算：- 双联齿轮的传动过程分析；- 传动比的公式推导及其应用。
3. 双联齿轮的应用案例与优缺点分析：- 双联齿轮在机械传动中的应用实例；- 双联齿轮的优点与局限性探讨。
4. 双联齿轮模型的制作与实验：- 实验器材准备与操作步骤；- 制作双联齿轮模型，观察并记录实验数据；- 分析实验结果，总结齿轮传动特点。
教学内容按照以下进度安排：第一课时：介绍齿轮传动原理与分类，学习双联齿轮的基本结构；第二课时：讲解双联齿轮工作原理，推导传动比计算公式；第三课时：分析双联齿轮的应用案例，探讨优缺点；第四课时：团队合作制作双联齿轮模型，进行实验操作与分析。
三、教学方法针对本节课的教学内容和学生特点，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 通过生动的语言和形象的比喻，讲解双联齿轮的基本概念、工作原理及传动比计算，使学生对抽象的理论知识有直观的认识；- 结合课本插图，展示双联齿轮的结构和传动过程，帮助学生理解并掌握相关知识。
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设计实验报告
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设
计实验报告
1. 实验目的
本实验旨在通过设计和制作齿轮传动装置，掌握齿轮传动的基本原理和设计方法。
2. 实验原理
齿轮传动是一种常用的机械传动方式，利用齿轮间的啮合来传递动力和运动。
齿轮传动具有传递效率高、传递力矩大、传动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。
3. 实验装置
本实验采用以下装置进行齿轮传动的设计：
- 主动轮：直径为20cm的齿轮
- 从动轮：直径为10cm的齿轮
4. 实验步骤
1. 确定主动轮和从动轮的齿数，齿数与齿轮直径成正比。
2. 计算主动轮和从动轮的转速比，转速比等于主动轮齿数除以
从动轮齿数。
3. 根据所需的传动比例，调整主动轮和从动轮的直径。
4. 制作主动轮和从动轮，确保齿轮的齿数和齿形符合设计要求。
5. 安装主动轮和从动轮，并测试齿轮传动的运动情况。
6. 记录实验数据，包括主动轮和从动轮的转速、传动比例等。
5. 实验结果
经过实验，我们成功设计和制作了齿轮传动装置，并测试了其
传动效果。
实验数据表明，主动轮和从动轮的转速比符合设计要求，传动效率较高。
6. 实验结论
通过本次实验，我们深入了解了齿轮传动的基本原理和设计方法。
齿轮传动是一种常用且可靠的机械传动方式，广泛应用于各种
机械设备中。
掌握齿轮传动的设计方法对于工程实践具有重要的意义。
7. 实验改进
在今后的实验中，我们可以进一步探究齿轮传动的传动效率与传动比例之间的关系，并研究不同齿轮参数对传动性能的影响，以提高齿轮传动的设计和应用水平。
齿轮课程设计小结
齿轮课程设计小结一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握齿轮的基本知识，包括齿轮的类型、结构、原理和应用。
学生需要能够识别不同类型的齿轮，了解齿轮的工作原理，掌握齿轮的设计和计算方法。
此外，学生还需要培养观察和分析问题的能力，能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容教学内容主要包括齿轮的基本概念、类型和结构，齿轮的原理和传动方式，齿轮的设计和计算方法，以及齿轮的应用。
具体包括以下几个方面：1.齿轮的基本概念：介绍齿轮的定义、特点和作用，理解齿轮在机械传动中的重要性。
2.齿轮的类型和结构：学习不同类型的齿轮，如圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等，了解它们的特点和应用场合。
3.齿轮的原理和传动方式：掌握齿轮传动的原理，了解齿轮的啮合过程，学习齿轮传动的优缺点。
4.齿轮的设计和计算方法：学习齿轮的设计原则，掌握齿轮计算的基本方法，包括模数、压力角、齿数等参数的选取。
5.齿轮的应用：了解齿轮在各种机械设备中的应用，学习齿轮选型和安装维护的基本知识。
三、教学方法为了实现教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解齿轮的基本概念、原理和计算方法，使学生掌握齿轮的基本知识。
2.案例分析法：分析实际工作中的齿轮应用案例，帮助学生理解齿轮的工作原理和选型依据。
3.实验法：安排齿轮实验课程，让学生亲自操作，观察齿轮传动过程，提高学生的实践能力。
4.讨论法：学生分组讨论，分享学习心得和解决问题的方法，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的齿轮教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：推荐一些齿轮相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、动画等多媒体资料，直观地展示齿轮的工作原理和设计过程。
4.实验设备：准备齿轮实验设备，为学生提供实践操作的机会。
5.在线资源：利用互联网资源，为学生提供更多学习齿轮的机会和渠道。
齿轮传动课程设计
齿轮传动课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生需要掌握齿轮的基本概念、类型和传动原理，了解齿轮传动的应用范围和特点。
在知识目标方面，学生应能够描述齿轮的结构、分类和传动方式，解释齿轮传动的工作原理。
在技能目标方面，学生应能够运用所学知识分析齿轮传动系统，进行简单的齿轮设计计算。
在情感态度价值观目标方面，学生应能够认识齿轮传动在工程技术中的重要性，培养对机械设计和制造的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分：齿轮的基本概念、齿轮的类型和传动原理、齿轮传动的应用。
首先，介绍齿轮的定义、特点和基本参数，如齿数、模数、压力角等。
其次，讲解不同类型的齿轮，如圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等，并阐述各类齿轮的传动原理和应用场景。
最后，通过实例分析，让学生了解齿轮传动在现实生活中的应用，如汽车、机床、减速器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。
首先，运用讲授法，清晰地阐述齿轮的基本概念、类型和传动原理。
其次，采用案例分析法，让学生通过分析实际应用案例，加深对齿轮传动的理解。
此外，利用实验法，让学生亲自动手进行齿轮传动实验，观察齿轮的运动特性和传动效果。
最后，鼓励学生进行分组讨论，分享学习心得和研究成果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：教材《机械基础》、参考书《齿轮传动技术与应用》、多媒体资料（包括齿轮传动动画演示、实际应用场景视频等）、实验设备（齿轮模型、减速器等）。
通过这些资源的辅助，丰富学生的学习体验，提高学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现。
作业方面，将布置与课程内容相关的设计计算题和实践操作题，以考察学生对齿轮传动知识的掌握和应用能力。
考试则采取闭卷形式，包括选择题、填空题、计算题和论述题，全面测试学生对齿轮传动的基本概念、类型和传动原理的掌握情况。
机械原理课程设计-齿轮传动设计
机械原理课程设计说明书设计题目：齿轮传动设计学院：专业：班级：学号:设计者：指导教师：2014.01.13课程设计说明书一设计题目：齿轮传动设计设计条件和要求：在下图所示的齿轮变速箱中，两轴中心距为80mm,各轮齿数为z1=35，z2=45，z3= 24，z4=,55，z5=19，z6=59，模数均为m=2mm,试确定z1-z2,z3-z4和z5-z6各对齿轮的传动类型，并设计这三对齿轮传动。
二全部原始数据：z1=35，z2=45，z3= 24，z4=,55，z5=19，z6=59, m=2mm,a’=80 mm 三设计方法及原理：按照一对齿轮变为因数之和(x1+x2)的不同，齿轮传动可分为下列三种类型。
1零传动（x1+x2=0）⑴标准齿轮传动。
x1=x2=0，应有如下关系式，即z>min z,z2>min z,α'=α,a’=a,y=0,δ=01特点：设计简单，便于互换。
⑵高度变为齿轮传动。
x1=-x2,一般小齿轮采用正变位，大齿轮采用负变,并应有如下关系x>=*h(z min-z1)/ z min,x>=*a h(z min-z2)/ z minaz1+z2>=2z min,α'=α,a’=a,y=0,δ=0特点：①可能设计出z<z min而又不跟切的齿轮；②可相对提高齿轮机构的承受能力；③可改善两齿轮的磨损情况；④互换性差，须成对设计，制造和使用；⑤重合度略有降低。
2正传动（x1+x2>0）α'>α,a’>a, y=0,δ=0特点：①可以减小齿轮机构的尺寸，因为两轮齿数不收z1+z2≥2 z min的限制；②可以减轻轮齿的磨损程度，由于啮合角增大和吃定的降低，使得实际啮合线段更加远离极限啮合点；③可以配凑中心距；④可以提高两轮的承受能力；⑤互换性差，须成对设计，制造和使用；⑥重合度略有降低。
3负传动（x1+x2﹤0）z1+z2>2z min,α'<α,a’<a,y<0,δ<0特点：①重合度略有增加；②互换性差，须成对设计，制造和使用；③齿厚变薄，强度降低，磨损增大。
机械设计课程设计齿轮的设计
机械设计课程设计齿轮的设计齿轮是机械传动中常用的元件之一，它通过齿与齿之间的啮合来传递动力和转速。
在机械设计课程中，齿轮的设计是一个重要的内容。
本文将从齿轮的基本原理、设计方法和注意事项三个方面来介绍齿轮的设计。
一、齿轮的基本原理齿轮是由两个或多个齿轮通过齿与齿之间的啮合来传递动力和转速的机械元件。
齿轮主要有圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等几种类型。
在设计齿轮时，需要确定齿轮的模数、齿数、齿宽、齿轮的材料等参数。
齿轮的设计目标是使齿轮传动的效率高、传动平稳、噪声小，并且具有一定的寿命。
二、齿轮的设计方法1. 确定传动比和转速比：根据所需的传动比和转速比，确定齿轮的齿数和模数。
传动比是输入轴和输出轴的转速比，转速比是两个齿轮的转速之比。
2. 计算齿轮的基本参数：根据传动比和转速比，计算齿轮的齿数、模数、齿宽等基本参数。
齿数的确定要考虑到齿轮的强度和传动效率，模数的确定要考虑到齿轮的制造工艺和加工精度。
3. 设计齿轮的齿形：根据齿轮的齿数和模数，设计齿轮的齿形。
齿形的设计要满足齿轮的啮合条件，即齿轮的齿形要与啮合齿轮的齿形相适应，确保齿轮的啮合平稳、噪声小。
4. 验证齿轮的强度：根据齿轮的齿数、模数和材料，计算齿轮的强度。
齿轮的强度要符合设计要求，确保齿轮在工作过程中不会发生断齿或变形等失效现象。
5. 优化齿轮的设计：根据齿轮的实际工作情况，对齿轮的设计进行优化。
可以通过改变齿数、模数和齿宽等参数，来优化齿轮的传动效率和噪声性能。
三、齿轮设计的注意事项1. 齿轮的啮合角度应适当：齿轮的啮合角度是指齿轮齿面上两个齿的啮合处的夹角。
啮合角度过大会导致齿轮的强度降低，啮合角度过小会导致齿轮的噪声增加。
2. 齿轮的齿数要合理：齿数过多会增加齿轮的制造难度，齿数过少会导致齿轮的传动效率降低。
3. 齿轮的材料要选择合适：齿轮的材料要具有足够的强度和硬度，以保证齿轮在工作过程中不会发生断齿或磨损。
4. 齿轮的润滑要充分：齿轮的润滑是保证齿轮正常工作的重要条件。
齿轮传动自行车课程设计
齿轮传动自行车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮的基本概念，掌握齿轮传动的原理；2. 学生能够描述自行车齿轮传动系统的组成及其作用；3. 学生能够解释齿轮传动比的概念，并运用相关知识进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够运用齿轮传动原理，分析自行车齿轮系统的实际应用；2. 学生能够设计简单的齿轮传动自行车模型，并进行模拟实验；3. 学生能够运用所学知识，解决齿轮传动自行车在实际使用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对齿轮传动自行车机械原理的兴趣，激发创新精神；2. 学生能够关注齿轮传动自行车在生活中的应用，提高对交通工具的节能环保意识；3. 学生能够通过课程学习，培养团队合作精神，提升解决问题的自信心。
课程性质：本课程为六年级科学课程，结合生活实际，让学生了解齿轮传动在自行车中的应用，提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
学生特点：六年级学生对机械原理有一定的好奇心，具备一定的动手操作能力和思考能力，但需引导他们将理论知识与实际应用相结合。
教学要求：教师需采用生动有趣的方式，引导学生掌握齿轮传动原理，激发学生的创新意识，注重培养学生在实际操作中解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识的同时，形成良好的价值观。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 齿轮基本概念：介绍齿轮的定义、分类、结构及用途；教材章节：第三章第三节《齿轮》。
2. 齿轮传动原理：讲解齿轮传动的基本原理，包括齿轮的啮合、传动比的计算等；教材章节：第三章第四节《齿轮传动》。
3. 自行车齿轮传动系统：分析自行车齿轮传动系统的组成，如链条、飞轮、齿轮盘等；教材章节：第四章第二节《自行车传动系统》。
4. 齿轮传动比计算与应用：通过实例讲解齿轮传动比的计算方法及其在实际中的应用；教材章节：第三章第五节《齿轮传动比的计算与应用》。
5. 齿轮传动自行车模型设计与制作：指导学生设计简单的齿轮传动自行车模型，并进行模拟实验；教材章节：实践活动《齿轮传动自行车模型设计与制作》。
机械传动课程设计-齿轮传动设计
齿轮传动
2.常用齿轮材料 2）表面硬化齿轮用钢 齿面硬度＞350HBS的齿轮称为硬齿面齿 轮。轮坯切齿后经表面硬化热处理，形成硬 齿面，再经磨齿后精度可达6级以上。与软 齿面齿轮相比，硬齿面齿轮大大提高齿轮的 承载能力，结构尺寸和重量明显减小，综合 经济效益显著提高。我国齿轮制造业已普遍 采用合金钢及硬齿面、磨齿、高精度、轮齿 修形等工艺方法，生产硬齿面齿轮。常用表 面硬化热处理主要有： 表面淬火；滲碳淬火；滲氮；碳氮共滲。 24
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三、齿轮的设计准则
设计齿轮传动时，应根据实际工况条件， 分析主要失效形式，确定相应的设计准则， 进行设计计算。
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三、齿轮的设计准则
开式齿轮传动的主要失效形式是磨损及 弯曲疲劳折断，目前对磨损尚无成熟的设计 计算方法，故通常按齿根弯曲疲劳强度进行 设计计算，并将模数增大10%～20%，以考虑 磨损的影响。
一般取中间MQ偏下值； 硬度超过范围可外插法取值； 对称循环弯曲应力取70%。
正火处理的结构钢 正火处理的铸钢
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分析中间齿轮接触应力和弯曲应力的特点？
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齿轮传动
三、齿轮的设计准则
对于闭式软齿面齿轮传动，主要失效形 式是齿面疲劳点蚀，其次是弯曲疲劳折断。 故先按照齿面接触疲劳强度设计，然后校核 齿根弯曲疲劳强度。 对于闭式硬齿面齿轮传动，主要失效形 式是齿根疲劳折断，其次是齿面疲劳点蚀。 故先按照齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核 齿面接触疲劳强度。
40???2?coscos2s66coshbfbshfwmtnf?????????coscos62msmhbmftf???齿轮传动三齿根弯曲疲劳强度计算???coscos62msmhbmftf???41fsafasafatfyymbdktyybmkf?211????78?查表应力修正系数say计入齿根的应力集中考虑单对齿的啮合点位置78?查表变位与齿的形状有关齿数齿形系数fay齿轮传动三齿根弯曲疲劳强度计算fsafasafatfyymbdktyybmkf?211????校核式4278?查表变位与齿的形状有关齿数齿形系数fay78?查表应力修正系数say齿轮传动三齿根弯曲疲劳强度计算1dbd??令代入上式
机械设计课程设计两级展开式斜齿圆柱齿轮传动
机械设计课程设计两级展开式斜齿圆柱齿轮传动课程名称：学院：姓名：年级：课程设计带式运输机传动装置设计机械工程学院专业：学号：任课教师： 20XX年 6月27日目录第一章总论 ................................................ ................................................... ................................ 1 第二章机械传动装置总体设计 ................................................ (1)拟定传动方案 ................................................ ................................................... ................ 1 传动方案简图 ................................................................ 2 第三章选择电动机类型、确定传动方案及计算参数 ................................................ .. (2)电动机的选择 ................................................ ................................................... .................. 3 传动比的分配及转速校核 ................................................ . (3)第四章计算传动装置各轴的运动和动力参数 ................................................ .. (3)传动装置的效率计算 ................................................ ................................................... ...... 4 各轴功率、转速、转矩计算 ................................................ ............................................. 4 第五章齿轮传动设计 ................................................ (5)高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计 ................................................ .................................... 5 低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计 ................................................ .................................... 9 第六章轴的设计 ................................................ ................................................... ........................ 12中间轴的设计 ................................................ ................................................... ............... 12高速轴的设计 ................................................ ................................................... ................ 16低速轴的设计 ................................................ ................................................... ............... 18 第七章轴承的校核计算 ................................................ ................................................... (21)中间轴承的校核 ................................................ ................................................... ........... 21 高速轴承的校核 ................................................ ................................................... ........... 22 低速轴承的校核 ................................................ ................................................... ............ 23 第八章箱体结构及减速器附件设计 ................................................ . (25)外形尺寸 ................................................ ................................................... ...................... 25 附件设计 ................................................ ................................................... ....................... 26 总结 ................................................ ................................................... (31)1传动装置的效率计算方案的选定有：弹性联轴器1=，滑块联轴器4=，两个8级精度齿轮啮合传动32=，运输机驱动轴一对滚动轴承5= 所以η=，与上述估值很接近，故无误。
二级齿轮传动课程设计
二级齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮传动的概念，掌握二级齿轮传动的基本原理；2. 学生能够掌握齿轮传动的主要参数，如齿数、模数、压力角等；3. 学生能够运用齿轮传动的基本公式进行相关计算，如齿轮的直径、齿距和传动比等；4. 学生能够了解齿轮的材料、加工工艺及其对传动性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制二级齿轮传动装置的装配图和零件图；2. 学生能够运用相关计算软件对二级齿轮传动进行参数设计和计算；3. 学生能够分析齿轮传动在实际应用中的优缺点，并提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械传动装置的探究兴趣，提高学习积极性；2. 学生能够认识到齿轮传动在工程实际中的应用价值，增强实际操作能力；3. 学生能够树立正确的工程观念，关注齿轮传动的环保、节能和可持续发展。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为高二年级学生，已具备一定的机械基础知识和动手能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作和计算，掌握二级齿轮传动的设计方法，提高学生的实际应用能力。
同时，注重培养学生的创新意识和团队协作精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 齿轮传动基本原理：讲解齿轮传动的定义、分类及二级齿轮传动的原理，对应教材第二章第一节。
2. 齿轮传动参数计算：介绍齿轮的主要参数，如齿数、模数、压力角等，并通过实例讲解计算方法，对应教材第二章第二节。
3. 齿轮传动的设计方法：分析齿轮传动的设计步骤，包括选型、参数计算、强度校核等，结合教材第二章第三节进行讲解。
4. 齿轮传动的优缺点及改进措施：讨论齿轮传动在实际应用中的优点和局限，探讨如何优化设计，对应教材第二章第四节。
5. 二级齿轮传动装置的CAD绘图：教授运用CAD软件绘制二级齿轮传动装置的装配图和零件图，结合教材第三章内容进行教学。
一级齿轮传动课程设计
一级齿轮传动课程设计一级齿轮传动课程设计小结随着09级机械类专业考试周的结束，我们进入了课程设计环节学习，这次课程设计的课题是带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器的设计。
对于减速器对于我们来说其实并不陌生，大一第二学期CAD 测绘是我们接触的就是减速器，但是这两次对减速器的接触所带来的感觉是不一样的。
第一次接触减速器是对减速器的外部轮廓尺寸、内部组成等进行测量绘制，对于它内部有哪些构件组成我们进行了了解，并从资料书上了解了相关数据，从而对减速器进行了绘制，并有作图软件绘制其装配图、零件图。
而第二次接触减速器是对它的整体进行设计绘制，老师给了我们相关的数据资料让我们由自己的手去设计减速器，关于带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器需要通过任务书来了解基本构成及原理。
首先从电动机的选择开始，按照卷筒的相关数据，经由设计指导书计算选择出了所需要的电动机，紧接着就是对其各个组成件相关数据的查找计算及分配。
根据步骤一步一步的算下来把减速器所需要的数据都确定好，紧接着就是进入减速器的装配图绘制。
绘制装配图的过程中有很多同学都遇到了问题，如轴承的配合安装、箱体的大小、零件的放置、尺寸的配合等，这些都是我们在绘制工程中会遇到的大大小小的问题，但是这也让我们看到了同学们努力认真的另一面。
因为上了大二之后课程相对的较少了，我们又是新组合的班级在认识上本来就少，却通过课程设计让我们对同学有了相应的了解，所以这样的一面也是很少见的，有问题就拿出来探讨，不懂就问查相关的资料等，在上课时间看到同学们认真的身影，在加班在努力，终于让我们获得了成果，让我们看到了很多同学能够按时完成任务而不懈努力的一面。
看到一张张A1纸上大小不一的减速器呈现在我们眼前，不免让人感到欣慰。
绘制完装配图后，就是相关零件的绘制及设计说明书的编写，看着时间慢慢走过，看着那一张张零件图说明书的完成同学们的脸上洋溢着快乐。
看着这些图纸说明书都交上去的时候，我们的心里有种说不出的滋味，这是两个礼拜的成果，让人不禁想到这些日子来的努力都已经变为成果，其中的努力和过程是不可言喻的，相信只要肯努力没有什么是完成不了的，我想在今后的学习中我们能够保持着这样的一种心态，走完我们今后的大学生活，甚至于是今后的人生。
齿轮传动设计(课程设计)
一、电动机的选择与运动参数的计算1. 电动机的选择 ① 电动机类型的选择 ② 选择电动机的容量（1） 工作机所需功率 Pw=Fv/1000=4.16kw （见《机械设计课程设计》P7〜9）（2） 传动装置的总效率为:n = n 1 n 2…n n按《机械设计课程设计》P8表2-2确定各部分的效率为：V 带传 动n 1=0.95 ;滚动轴承（每一对）效率：n 2=0.99，圆柱齿轮传 动效率n 3=0.96；弹性联轴器效率n 4=0.995,卷筒轴滑动轴承效 率:n 5=0.96.则：n =0.96*0.993*0.962*0.995*0.96 〜0.828（3 ） 确定电动机的转速。
由转轮的线速度"晟（朋河推出转轮的速度为:般选用同步转速为 1000 r/min 或1500r/min 的电动机作为 原动机 通常V 带传动常用传动范围i 仁2~4，圆柱齿轮3~6，则电机转速 n d =n w i 带i 1i 2= （2*3〜4*5 ） *95.497=572.982〜1909.94因载荷平稳，电动机的额定功率 Ped 大于Pd 即可，由表17-1选 Y132S-4型电动机，额定功率为 5.5kw ，转速为:n m =1440 r/min6 104v =D6 104 1.632095.49表2-5电动机主要性能参数、尺寸③计算传动装置的总传动比及分配各级传动比④ 2.3.1 总传动比：Q = n m=l440= 15.07n w 95.49⑤分配各级传动比选取V带传动的传动比：i带2，则i2为圆柱齿轮减速器的传动比。
由i总i带i i i2, h 1.1i2得：i1 2.87, i2 2.61（4）计算机传动装置的运动参数和动力参数0轴——电机轴1轴一一高速轴R T P0 1n。
i带P on oT oP d4.16kwn m 1440r / minP9550」27.58N ?m4.16144029550旦nn o0.957209550遊7203.95KWr/m in52.41N ?m2轴——中速轴 P 2Pi 23.95 0.99 0.96 3.75KWn 2nii i720 2 .87250 .87 r/m in3轴——低速轴P 3n 3工作轴:3.564 9550 P 2 n 2P2 2n 29550 P0.99 n 33.75 9550 250.87142.75N ?m3.75 0.99250 .87 2 .619550鎏 96.110.96 3.564KW96 .11 r/m in354.13N ?m0.995 0.96 3.37KWn 4 n w 95.49r/m inT 49550p 4 9550玉7 337.03N ?mn 4 95.49计算所的动力参数与计算参数2. V 带传动的设计计算 ① V 带传动的计算功率P ea由参考文献，表8-8得工作情况系数K A 1.1，故:F C a K A P 1.1 5.5 6.05kw② 确定V 带的截型根据P ea 及n1查参考文献确定选用 A 型带 ③ 确定带轮的基本直径d d 1、d d2(1 )由参考文献表8-8和表8-6得，dd1 9°mm(3)验算带速v 为;因为5m/s 10.15m/s 25m/s ，所以带速合适。
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3.2高速级齿轮传动的设计3.2.1传动齿轮的设计要求1)齿轮材料：软齿面齿轮传动小齿轮：45号钢，调质处理，齿面硬度为240HBS；大齿轮：45号钢，正火处理，齿面硬度为200HBS。
2)轴向力指向轴的非伸出端；3)每年300日，每班8小时，两班制4)齿宽系数ϕ=0.8～1.0；5)螺旋角β=8°～20°；6)中心距取整，分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。
3.2.2选择齿轮类型，精度等级及齿数1)参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度2)取小齿轮齿数为z1=24，齿数比u=4.785，即大齿轮齿数z2=u•z1=4.785∗24=114.84,取z2=115；3)选择斜齿圆柱齿轮，取压力角α=20°；4)初选螺旋角β=14°.3.2.3按齿面接触疲劳强度设计1.计算小齿轮的分度圆直径，即d1T≥√2K Ht T1Φd •u+1u•(Z H Z E ZεZβ[σH])231)确定公式中的各参数值a)试选载荷系数K Ht=1.3b)计算小齿轮传递的转矩T1=9.55*106•Pn1=9.55*106*4.496/1450(N•mm)=2.96*104N•mmc)取齿宽系数Φd=1.0d)由图10.20查得区域系数Z H=2.433；e)由表10.5查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa 1 2f)计算接触疲劳强度用重合度系数Zεαt=arctan(tanαn/tanβ)=arctan(tan20°/tan14°)=20.562°αat1=arccos[z1cosαt/(z1+2h an∗cosβ)]=arccos[24*cos20.562°/(24+2*1*cos14°)]=29.974°αat2=arccos[z2cosαt/(z2+2h an∗cosβ)]= 22.963°εα=[z1(tanαat1−tanαt′)+z2(tanαat2−tanαt′]/2π=[24*(tan29.974°-tan22.963°)+115*(tan22.963°-tan20.562°)]/2π=1.474εβ=ϕd z1tanβ/π=1*24*tan14°/π=1.905Zε=√4−εα3(1−εβ)+εβεα=√4−1.4743∗(1−1.905)+1.9051.474=0.728g)螺旋角系数Zβ=√β=√cos14°=0.985h)计算接触疲劳许用应力[σH]由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1=500MPa，σHlim2=375MPa应力循环次数分别为N1=60n1jL h=60*1450*1*(2*8*300*8)=3.341*109N2=N1u⁄=3.341∗1094.785⁄=6.98∗108由图10.23查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.90，K HN2=0.95取失效概率为1%，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为[σH]1=K HN1σHlim1s=450MPa[σH]2=K HN2σHlim2s=356MPa取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即[σH]=[σH]2=356MP a 2)试算小齿轮分度圆直径d1t≥√2K Ht T1Φd•u+1u•(Z H Z E ZεZβ[σH])23=43.178mm 2.调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷前的数据准备i.计算圆周速度vv=πd1t n160∗1000=π∗43.178∗145060∗1000m/s=3.28m/sii.齿宽b=ϕd d1t=43.178mm2)计算实际载荷系数K Hi.由表10.2查得使用系数K A=1.0ii.根据v=3.28m/s，7级精度，由图10.8查得动载系数K v=1.10iii.齿轮的圆周力F t1=2T1d1t⁄=2∗2.96∗10443.178⁄ N=1.371∗103NK A F t1=1.0∗1.371∗103Nmm⁄=31.752N/mm<100N/mm查表10.3得齿间载荷分配系数K Hα=1.4iv.由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，K Hβ=1.419则载荷系数为K H=K A K V K HαK Hβ=2.225 3)按实际载荷算得的分度圆直径为d1=d1t√K H K Ht3=51.65mm即相应的齿轮模数m n=d1cosβz1⁄=51.648∗cos14°/24 mm=2.088mm3.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计1.试算齿轮模数，即m nt≥√2K Ft T1YεYβCOS2βϕd Z12•(Y Fa Y sa[σF])31)确定公式中各参数值a)试选载荷系数K Ft=1.3b)计算弯曲疲劳强度的重合度系数Yεβb=arctan(tanβcosαt)=arctan(tan14°cos20.562°)=13.140°εαv=εαcos2βb⁄=1.554Yε=0.25+0.75εαv⁄=0.733c)弯曲疲劳强度的螺旋角系数YβYβ=1−εββ120°=1−1.905∗14°120°=0.778d)计算Y Fa Y sa[σF]小齿轮和大齿轮的当量齿数z v1=z1cos3β⁄=24cos314°⁄=26.27z v2=z2cos3β⁄=115cos314°⁄=125.890查图10.17得齿形系数Y Fa1=2.62, Y Fa2=2.17由图10.18查得应力修正系数Y sa1=1.6, Y sa2=1.80由图10.24b,c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为σFlim1=380MPa，σFlim2=320MPa由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数K FN1=0.85，K FN2=0.88取弯曲疲劳安全系数s=1.4，即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别为[σF]1=K FN1σFlim1s=0.85∗3801.4MPa=230.71MPa[σF]2=K FN2σFlim2s=0.88∗3201.4MPa=201.14MPaY Fa1Y sa1[σF ]1=2.62∗1.6230.71=0.0182Y Fa2Y sa2[σF ]2=2.170.∗1.80201.14=0.0194取较大值即Y Fa Y sa [σF ]=Y Fa2Y sa2[σF ]2=0.0194 2) 试算齿轮模数m nt≥√2K Ft T 1Y εY βcos 2βd 12•(Y Fa Y sa [F ])3=1.258mm2. 调整齿轮模数1) 计算实际载荷前的数据准备 i. 计算圆周速度vd 1=m nt z1cosβ⁄=1.185∗24cos14°⁄mm =31.12mmv =πd 1n 160∗1000⁄=π∗31.12∗145060∗1000⁄(m s ⁄）=2.36ms ⁄ii. 齿宽b =ϕd d 1=1.0∗31.12mm =31.12mm iii.计算齿高h 及宽高比bhh =(2h an ∗+c n ∗)m nt =2.831m b h =31.122.831⁄=10.99 2) 计算实际载荷系数K Fi. 根据v=2.36 m/s ，7级精度，由图10.8查得动载系数K v =1.05ii. 由F t1=2T1d 1⁄=1.902∗103NK A F t1b⁄=61.12 N m ⁄<100N m ⁄ 查表10.3得齿间载荷系数K Fα=1.4 iii.由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，K Hβ=1.415结合b h ⁄=10.99，查图10.13得K Fβ=1.34iv.实际载荷系数K F =K A K v K FαK Fβ=1.973) 按实际载荷系数算得的齿轮模数m n=m nt√K F Ft3=1.445mm4)对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中取整m n=2mm，为了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d1=51.65mm，计算小齿轮的齿数，即z1=d1cosβmn⁄=51.65∗cos14°2⁄=24.74取z1=25，则大齿轮齿数z2=uz2=4.785∗25=111.88,，取z2=112，z1z2互为质数3.2.5几何尺寸计算1.计算中心距a=(z1+z2)m n2cosβ=141.19mm，取整即a=142mm2.按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos (z1+z2)m n2a=15.250°3.计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径d1=z1m ncosβ=26∗2cos15.250°mm=51.825mm d2=z2m ncosβ=232.18mm4.计算齿轮宽度b=ϕd d1=51.825mm取b2=52mm，b1=b+(5∼10)，取b1=57mm3.2.6主要设计结论小齿轮齿数z1=25,大齿轮齿数z2=112,模数m=2mm,压力角α=20°,螺旋角β=15.250°=15°15‘0‘,变位系数x1=x2=0,中心距a=142mm,齿宽b1=57mm,b2=52mm。
小齿轮选用45号钢(调质)，大齿轮采用45号钢(正火)。
03.3低速级齿轮传动设计3.3.1传动齿轮的设计要求1)齿轮材料：软齿面齿轮传动小齿轮：45号钢，调质处理；大齿轮：45号钢，正火处理2)轴向力指向轴的非伸出端；3)每年300日，每班8小时，两班制4)齿宽系数Φ=0.8～1.0；5)螺旋角β=8°～20°；6)中心距取整，分度圆直径精确计算(保留小数点后两位)。
3.3.2选择齿轮类型，精度等级及齿数1)参考表10.6，取通用减速器精度等级为7级精度2)取小齿轮齿数为z1=24，齿数比u=3.16，即大齿轮齿数z2=u•z1=3.16∗24=75.84,取z2=76；3)选择斜齿圆柱齿轮，取压力角α=20°；4)初选螺旋角β=14°3.3.3按齿面接触疲劳强度设计1.计算小齿轮的分度圆直径，即d1T≥√2K Ht T1Φd •u+1u•(Z H Z E ZεZβ[σH])231)确定公式中的各参数值a)试选载荷系数K Ht=1.3b)计算小齿轮传递的转矩T2=9.55*106•P2n2=9.55*106*5.689/327.3(N•mm)=1.66*105N•mmc)取齿宽系数Φd=1.0d)由图10.20查得区域系数Z H=2.433；e)由表10.5查得材料的弹性影响系数Z E=189.8MPa 1 2f)计算接触疲劳强度用重合度系数Zεαt=arctan(tanαn/cosβ)=arctan(tan20°/cos14°)=20.562°αat1=arccos[z1cosαt/(z1+2h an∗cosβ)]=arccos[24*cos20.562°/(24+2*1*cos14°)]=29.974°αat2=arccos[z2cosαt/(z2+2h an∗cosβ)]= arccos[76*cos20.562°/(76+2*1*cos14°)]=24.079°εα=[z1(tanαat1−tanαt′)+z2(tanαat2−tanαt′]/2π=[24*(tan29.974°-tan20.562°)+71*(tan24.079°-tan20.562°)]/2π=1.638εβ=ϕd z1tanβ/π=1*24*tan14°/π=1.905Zε=√4−εα3(1−εβ)+βεα=√4−1.6383∗(1−1.905)+1.9051.638=0.671a)螺旋角系数Zβ=√β=√cos14°=0.985b)计算接触疲劳许用应力[σH]由图10.25c,d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1=500MPa，σHlim2=375MPa应力循环次数分别为N 1=60n 2jL h =60*327.3*1*(2*8*300*8)=7.54*108N 2=N 1u ⁄=7.54∗1083.16⁄=2.39∗108由图10.23查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.95，K HN2=0.98 取失效概率为1%，安全系数s=1，则小齿轮和大齿轮的接触疲劳许用应力分别为[σH ]1=K HN1σHlim1s =0.95∗5001MPa =475MPa[σH ]2=K HN2σHlim2s =0.98∗3751MPa =367.5MPa取较小值为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即[σH ]=[σH ]2=367.5MPa2) 试算小齿轮分度圆直径d 1t ≥√2K Ht T 2Φd•u +1•(Z H Z E ZεZ β[H ])23=√2∗1.3∗1.66∗1051∗3.16+13.16∗(2.433∗189.8∗0.671∗0.985367.5)23mm=73.18mm3. 调整小齿轮分度圆直径1) 计算实际载荷前的数据准备 i. 计算圆周速度vv =πd 1t n 2=π∗73.18∗327.3m/s =1.25m/sii. 齿宽b =ϕd d 1t =1∗73.18mm =73.18mm 2) 计算实际载荷系数K Hi. 由表10.2查得使用系数K A =1.0ii. 根据v=1.25m/s ，7级精度，由图10.8查得动载系数K v =1.04iii. 齿轮的圆周力F t1=2T2d 1t ⁄=2∗1.66∗10573.18⁄=4.536∗103NK A F t1b =1.0∗4.536∗10373.18Nmm ⁄=61.98N/mm <100N/mm 查表10.3得齿间载荷分配系数K Hα=1.4iv. 由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，K Hβ=1.424则载荷系数为K H =K A K V K HαK Hβ=1.0∗1.04∗1.4∗1.424=2.073 3) 按实际载荷算得的分度圆直径为d 1=d 1t √K HHt 3=73.18∗√2.0733mm =85.50mm即相应的齿轮模数m n =d 1cosβz 1⁄=85.50∗cos14°/24 mm =3.46mm3.3.4按齿根弯曲疲劳强度设计 1. 试算齿轮模数，即m nt≥√2K Ft T 1Y εY βCOS 2βϕd Z 12•(Y Fa Y sa [σF ])31) 确定公式中各参数值a) 试选载荷系数K Ft =1.3b) 计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y εβb =arctan (tanβcosαt )=arctan (tan14°cos20.562°)=13.140°εαv =εαcos 2βb⁄=1.638/cos 213.140°=1.727Y ε=0.25+0.75εαv ⁄=0.25+0.751.727⁄=0.684c) 弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y βY β=1−εββ120°=1−1.905∗14°120°=0.778 d) 计算Y Fa Y sa[σF ]小齿轮和大齿轮的当量齿数z v1=z 1cos 3β⁄=24cos 314°⁄=26.27z v2=z 2cos 3β⁄=76cos 314°⁄=83.20查图10.17得齿形系数Y Fa1=2.64, Y Fa2=2.17 由图10.18查得应力修正系数Y sa1=1.6, Y sa2=1.77由图10.24b,c 查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为σFlim1=380MPa ，σFlim2=320MPa由图10.22查得弯曲疲劳寿命系数K FN1=0.88，K FN2=0.90取弯曲疲劳安全系数s=1.4，即小齿轮及大齿轮的弯曲疲劳许用应力分别为[σF ]1=K FN1σFlim1=0.88∗380MPa =238.86MPa[σF ]2=K FN2σFlim2s =0.90∗3201.4MPa =205.71MPaY Fa1Y sa1[σF ]1=2.64∗1.6238.86=0.0176Y Fa2Y sa2[σF ]2=2.17∗1.77205.71=0.0187取较大值即Y Fa Y sa [F ]=Y Fa2Y sa2[F ]2=0.0187 2) 试算齿轮模数m nt≥√2K Ft T 2Y εY βcos 2βd 12•(Y Fa Y sa [σF])3=√2∗1.3∗1.66∗105∗0.684∗0.778∗cos 214°1.0∗242∗0.01873=1.915mm2. 调整齿轮模数1) 计算实际载荷前的数据准备 i. 计算圆周速度vd 1=m nt z1cosβ⁄=1.915∗24cos14°⁄mm =47.37mmv =πd 1n 260∗1000⁄=π∗47.37∗327.360∗1000⁄(m s ⁄）=0.812m s ⁄ ii. 齿宽b =ϕd d 1=1.0∗47.37mm =47.37mm iii.计算齿高h 及宽高比bhh =(2h an ∗+c n ∗)m nt =(2∗1+0.25)∗1.915mm =4.308mmb h=47.374.308⁄=11.00 2) 计算实际载荷系数K Fv. 根据v=0.812m/s ，7级精度，由图10.8查得动载系数K v =1.01vi. 由F t1=2T2d 1⁄=2∗1.66∗10547.37⁄N =7.008∗103NK A F t1b⁄=1∗7.008∗10347.37⁄N m ⁄=147.96N m ⁄>100N m ⁄ 查表10.3得齿间载荷系数K Fα=1.2 vii.由表10.4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，K Hβ=1.418结合b h ⁄=11.00，查图10.13得K Fβ=1.34 viii.实际载荷系数K F =K A K v K FαK Fβ=1∗1.01∗1.2∗1.34=1.6243) 按实际载荷系数算得的齿轮模数m n =m nt √K FK Ft 3=1.915∗√1.6241.33=2.062mm4)对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中取整m n=2mm，为了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d1=85.50mm，计算小齿轮的齿数，即z1=d1cosβmn⁄=85.50∗cos14°2⁄=41.48取z1=42，则大齿轮齿数z2=uz2=3.16∗42=132.72,，取z2=133，z1z2互为质数3.3.5几何尺寸计算1.计算中心距a=(z1+z2)m n2cosβ=(42+133)∗22cos14°mm=180.36mm，取整即a=180mm2.按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos (z1+z2)m n2a=arccos(42+133)∗22∗180=13.536°3.计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径d1=z1m n=42∗2mm=86.40mmd2=z2m ncosβ=133∗2cos13.536°mm=273.60mm4.计算齿轮宽度b=ϕd d1=1.0∗86.40mm=86.40mm取b2=86mm，b1=b+(5∼10)，取b1=91mm3.3.6主要设计结论小齿轮齿数z1=42,大齿轮齿数z2=133,模数m=2mm,压力角α=20°,螺旋角β=13.536°=13°32‘9’’,变位系数x1=x2=0,中心距a=180mm,齿宽b1= 91mm,b2=86mm。