齿轮设计实例
齿轮传动设计计算实例.docx
各类齿轮传动设计计算实例例1设计铳床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。
C 知：传递功率P = 7.5kw .小齿轮转速 m=1450r/mm 、传动比< = 2.08.小齿轮相对轴乐为不对称布誉，两班制，毎年I •作300d （天），使用 期限为5a （年九解，（1）选择齿轮材料及粘度等级考應此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿而。
小齿轮选用4OCr,调质•齿而峡度为240〜260HBS ；大齿轮选用45钢,调质，齿而硬度为220HBS （表8.5）•因是机床用齿轮,由表8.10选7精度,要求齿山丙1糙度R a < 1.6〜3.2“” .（2）按齿面接触疲劳强度设讣因两齿轮均为钢制齿轮,所以山（8.28）式得2叫S 誹确定冇关参数如下：1） 齿数乙和齿宽系数Pd収小齿轮齿轮勺=30,则大齿轮齿数z 2=i Zl =2.08x30 = 62.4・圆整z 2 = 62 o 实际传动比i 0 = — = — = 2.067◎ 30传动比误基 = 2 08-2.067 = 0 6%<2-5% 町用。
i2.08齿数比u = /0 = 2.067由表8.9 取忆= 0.9 （因非对称布置及软齿而）2） 转矩T,P7 5T. =9.55xl06—= 9.55xl06x —/nw = 4.94xl04mm“I 14503） 載荷系数K由表8.6取K = 1.35I ）许用接触应力0〃］曲图 8. 33c 査得 o Hhmi = 775M/U o Hhml = 520M 內 由式（8.33）计算应力循环次数NzN u = 6叽5 = 60 x 14 50 x 1 x （16x 300 x 5）= 2.09xl09N"由图& 34査得接傩疲劳的寿命系数Z 灯i =0.89 , Z 附2 =0.93 通过齿轮和一般匚业齿轮,按一般可靠度要求选取A S Z/ =1.0-所以计算两轮的许用接触卜/故得笛胖689.81叭1.0MFd = 483・6MFd520x0.93心"6处竺怦=7643』站心仆心x (2.076 + l)〃吩59.40MV <Pd lt \pH F V 0.9x2.076x483 62I )许用弯曲应力\a F ]由式(8.34)由图& 35c 森得：= 290MPa 厂 2L0MPa由图8. 36査得试验齿轮的咸力修正系数 按一般可靠度选取安全系数 计算阳轮的许用弯曲应力[J =叽上/ f = 290X 2X 0.SS = 40&32M 〃1 h S N1.25[]=m = 210x2x09 Mpa = 302.4M 九 1 J - S N 1.2、将求得的各参数代入式(8.29〉2K1\F 严厂亠丫刖bnrzi= 2x1.35x4.94x2 x2 52x1.625咖55X 22 X 30= 82・76MFa<E[= 80 18MF% 订 2故轮齿齿根穹曲彼劳强度足够。
零件造型实例(直齿圆柱齿轮)
12、阵列齿槽轮廓， 12、阵列齿槽轮廓，创建整体轮齿结构 （1）、在操控板阵列方式栏目中选“轴”阵列方式； （2）、在模型树或图中拾取基准轴线“A-1”； （3）、在操控板“数量”栏目中，输入阵列总数量值为：“32”；在操控板 “角度”栏目中，输入阵列时相邻两特征间角度值为： “360/z”。 13、编辑上一步创建的阵列特征， 13、编辑上一步创建的阵列特征，并再生模型 （1）、拾取上一步创建的阵列特征，并右击鼠标，选“编辑”选项； （2）、将图中的阵列总数量代号，用关系式表示：P#=Z （指阵列总数量 即为齿数Z） （3）、点击“再生模型”工具，让模型再生成。 14、任意修改齿轮的一个或多个参数， 14、任意修改齿轮的一个或多个参数，使模型再生成 （1）、例如：将齿轮参数中的齿数Z由“32”修改为“36” （2）、点击“再生模型”工具，让模型再生成，并观察模型的变化。 15、 15、隐藏不需要显示的相关特征 点击模型树上方的“显示”→“层树”，新建图层“LAY0001”，并出现 “层属性”对话框，然后再在模型树中选取四个草绘圆、PNT0、DTM1、DTM2、 CSO及二渐开线等对象，让这些对象位于“LAY0001”图层中，点“确定”， 然后在层树中对照“LAY0001”图层点右键→“隐藏”→“保存状态”。返回 模型树。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
16、创建齿轮其它轮体结构（如辐板式齿轮） 16、创建齿轮其它轮体结构（如辐板式齿轮）（尺寸均为假设值） （1）、创建轮体两侧的圆柱凹坑结构（如左下图所示）。 “孔特征”，孔直经值：m*(z-5) m*(zm*(z 5)，孔深度值：b/3 b/3
（2）、创建轮体两侧的圆柱凸台结构（如右上图所示）。 m*(z/2“拉伸特征”，圆柱直径值：m*(z/2-4) m*(z/2 4)，拉伸深度值：b/3 b/3 （3）、创建基准平面DTM3 DTM3平行于TOP面，且向下偏移：b/2 b/2 （4）、将上述两个结构镜像至另一侧。 （如右图所示）
齿轮Kisssoft全实例教程-2024鲜版
软件内置先进的齿轮分析算法，可对齿轮的强度、刚度、疲劳寿命等 进行精确计算，为设计者提供可靠的参考依据。
丰富的齿轮库
Kisssoft软件自带丰富的齿轮库，包含各种标准和非标准齿轮，方便 用户快速调用和修改。
灵活的参数化设计
软件支持参数化设计，用户可通过修改参数快速调整齿轮结构，提高 设计效率。
Chapter
2024/3/28
19
齿轮参数优化
选择齿轮类型
根据实际需求，选择适合的齿 轮类型，如直齿、斜齿、锥齿
等。
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确定齿轮参数
输入齿轮的模数、齿数、压力 角等基本参数。
优化设计变量
以齿轮的模数、齿数、变位系 数为设计变量，进行优化设计 。
目标函数设定
以齿轮的传动效率、噪声、振 动等性能指标为目标函数，进
实体建模与装配
分别将蜗杆和蜗轮的齿廓曲线 转化为三维实体模型，并进行 装配操作。
设计参数设置
包括模数、蜗杆头数、蜗轮齿 数、导程角等参数设定。
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蜗轮轮廓绘制
根据蜗杆的齿廓曲线和蜗轮齿 数，绘制蜗轮的齿廓曲线。
模型检查与优化
对装配后的模型进行干涉检查 、齿形修正等优化操作。
14
04
齿轮分析实例
查看分析结果
Kisssoft将生成详细的分析报告，包 括齿轮的强度、安全系数等关键指标 。
05
04
运行分析
启动Kisssoft的分析计算功能，对齿轮 进行强度分析。
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16
齿轮疲劳寿命分析
导入齿轮模型
与强度分析相同，首 先需要在Kisssoft中 导入齿轮模型。
选择疲劳寿命分析
齿轮传动设计计算实例
解：
cos
mn 2a
z1
z2
4 30 60
2 190
0.9474
所以
1840
tan t
tan n cos
tan 20 cos1840
0.3640 0.9474
0.3842
d1
mn cos
z1
4 30 0.9474
mm 126.662mm
d2
mn cos
z2
4 60 0.9474
m d1 59.40 mm 1.98mm z1 30 m 2mm
（3）校核齿根弯曲疲劳强度
由式（8.29） 确定有关参数和系数
F
2 KT1 bm 2 z1
YFaYSa
F
1）分度圆直径
d1 mz1 2 30mm 60mm
d 2 mz2 2 62mm 124mm
2）齿宽
b d d1 0.9 60mm 54mm
（3）校核齿面接触疲劳强度
由式（8.45）
H 3.17Z E
KT u 1
bd 12 u
H
确定有关参数和系数：
1）分度圆直径
d1
mn z1 cos
3 24 cos1415
mm 74.29mm
d2
mn z2 cos
3 60 mm 185.72mm 0.9692
2）齿宽 b
b d d1 0.6 74.29mm 44.58mm
mm 253.325mm
d a1 d1 2mn 126.662 8mm 134.662mm d a2 d 2 2mn 253.325 8mm 261.325mm
db1 d1 cos t 126.662 0.9335mm 118.239mm
直齿轮传动设计计算实例
直齿轮传动设计计算实例直齿轮传动设计计算实例已知条件：斜齿圆柱齿轮传动，输入功率为PI =4.17kw，齿轮转速为nI=626r/min，传动比为i2=3.7，由电动机驱动，工作寿命为10年，每年工作300天，每天工作16小时，轻微冲击，转向不变。
1、齿轮基本参数选定（齿轮设计参照《机械设计》教材进行设计）（1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。
（2）材料：参照表10-1高速级小齿轮选用45#钢调质处理，齿面硬度为250HBS。
高速级大齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为220HBS。
（3）小齿轮齿数初选为，大齿轮齿数。
2、按齿面接触强度计算由设计计算公式（10-9a）进行计算，即（1）确定公式内的各计算数据①试选载荷系数②计算小齿轮传递的转矩③由表10-7选取齿宽系数④由表10-6查得材料的弹性影响系数⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限⑥由式10-13计算应力循环次数。
⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数。
⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S=1，由式（10-12）得﹙2﹚计算①试算小齿轮分度圆直径,代入中最小值。
②计算圆周速度v③计算齿宽b④计算齿宽与齿高之比模数齿高⑤计算载荷系数根据，8级精度，由图10-8查得动载荷系数；直齿轮,；由表10-2查得使用系数；由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，。
由，查图得；故载荷系数⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得⑦计算模数m3、按齿根弯曲强度设计由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的各计算数值①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限；②由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,；③计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.3，由式(10-12)得④计算载荷系数K⑤查取齿形系数由表10-5查得⑥查取应力校正系数由表10-5查得⑦计算大、小齿轮的并加以比较故小齿轮的数值较大。
直齿轮设计计算实例
直齿轮设计计算实例直齿轮是一种常见的传动装置，广泛应用于工业设备和机械系统中。
它通过直接接触的方式将动力传递给相邻的齿轮，从而实现速度和力矩的转换。
在设计直齿轮时，需要进行一系列的计算和分析，以确保其正常运行和稳定性。
首先，我们需要确定直齿轮的传动比。
传动比是输入轴的转速与输出轴的转速之比。
一般情况下，传动比由所需的速度和力矩传递来确定。
通常，传动比可以根据系统的需求来选择，以满足所需的转速和力矩输出。
接下来，我们需要计算齿轮的模数和齿数。
模数是指齿轮齿廓的尺寸，它是齿轮的重要参数之一。
齿数是指齿轮上的齿的数量。
通过选择合适的模数和齿数，可以确保齿轮的传动效率和寿命。
设计直齿轮还需要考虑齿轮的齿廓曲线。
常见的齿廓曲线有直线齿廓、圆弧齿廓和渐开线齿廓等。
不同的齿廓曲线具有不同的性能特点和应用范围。
选择合适的齿廓曲线可以提高齿轮的传动效率和减小噪声。
此外，直齿轮设计还需要考虑齿轮的材料和热处理。
齿轮通常需要具有一定的硬度和韧性，以确保其在传动过程中不易受到磨损和断裂。
常见的齿轮材料有合金钢、碳钢和铸铁等。
通过适当的热处理，可以改善齿轮的力学性能和耐磨性能。
最后，设计完成后，还需要进行齿轮的强度计算和校核。
强度计算包括齿轮的弯曲强度和接触疲劳强度等。
校核的目的是确保齿轮在运行过程中不会出现过载和破坏等情况。
综上所述，直齿轮设计计算是一个复杂而重要的过程，需要考虑多个因素和参数。
只有在合理选择和计算的基础上，设计出的直齿轮才能满足实际工作需求，并且具有良好的可靠性和稳定性。
齿轮齿条设计实例
齿轮齿条设计实例
齿轮齿条的设计涉及到很多因素，包括齿轮的模数、齿数、齿条的长度、宽度、厚度等。
以下是一个简单的齿轮齿条设计实例：
1. 确定齿轮模数：假设我们选择模数为2mm，这是齿轮和齿条强度和精度的基本要求。
2. 确定齿数：假设我们选择齿数为30，这将影响齿轮和齿条的传动比和运动特性。
3. 确定齿条长度：假设我们选择齿条长度为500mm，这将影响齿轮齿条的应用范围。
4. 确定齿条宽度和厚度：假设我们选择齿条宽度为20mm，厚度为5mm，这将影响齿轮齿条的承载能力和稳定性。
根据以上参数，我们可以使用以下公式计算齿轮和齿条的基本参数：
1. 齿轮分度圆直径 = 模数× 齿数= 2mm × 30 = 60mm
2. 齿条齿顶高 = 模数× (齿数+ 2) = 2mm × (30 + 2) = 64mm
3. 齿条齿根高 = 模数× (齿数+ ) = 2mm × (30 + ) = 65mm
4. 齿条长度 = 500mm
5. 齿条宽度 = 20mm
6. 齿条厚度 = 5mm
以上数据仅供参考，实际设计时还需要考虑齿轮和齿条的材料、热处理方式、加工工艺、安装方式等因素。
齿轮传动设计实例
3、螺旋角β：
β arccosmn Z1 Z2 arccos2.5(2187) 15o21'32"
2a
2140
4、分度圆直径d：
d1
mnZ1 cos β
2.5 21 cos15 o 21'32"
＝54 .44 mm
d2
mn Z 2 cos β
2.5 87 cos15 o 21'32"
6、齿宽系数Ψd : 根据齿轮布置情况，查 表6－7 得0.9～1.4 取Ψd ＝1.0
二、按接触疲劳强度设计小齿轮分度圆直径 d1
d1
3
2KT1 ψd
u
u
1
Z
E
ZH Zε
σ H
Zβ
2
εα
1.88
3.2
1 Z1
1 Z2
cos β
σF2
σ F1
2.181.78＝35.97MPa 2.681.58
[σ]F2
390MPa
弯曲强度校验通过！
齿轮计算完成！
后面作练习题
练习题
设计一闭式斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿数比u=3.32,由接触 疲劳强度计算得d1≥32.23mm，设计此传动。
0、齿数z、螺旋角β：
取齿数z1=20，则齿数z2=z1×i=20×3.32=66.4、取z2=66，i‘=66/20=3.3 传动比误差|Δi/i|=(3.32-3.3)/3.32=0.6%<5%
4、齿轮齿数： 取 Z1 ＝21 （闭式软齿面一般为20--40）
则 Z2＝ Z1i＝ 21×4.14＝86.94
行星齿轮设计-毕设
行星齿轮设计的基本原则
总结词
行星齿轮设计应遵循结构简单、传动效率高、承载能 力强、寿命长等原则。
详细描述
在进行行星齿轮设计时，需要遵循一系列基本原则。首 先，要保证结构简单，设计出的行星齿轮应具有较少的 零件数量和简单的装配关系，方便制造和维修。其次， 要追求传动效率高，通过合理的齿形设计和参数匹配， 降低齿轮传动的能量损失，提高传动效率。此外，还要 保证承载能力强、寿命长，通过合理的材料选择和热处 理工艺，提高齿轮的强度和耐磨性，延长其使用寿命。 同时，设计过程中还需考虑制造成本、环保要求等方面 的因素。
制造工艺
采用先进的加工中心和数控机 床，确保齿轮的加工精度和装
配精度。
实例三：某型号传动系统的行星齿轮设计
传动系统类型
该实例为多级传动系统，通过行星齿 轮机构实现多轴之间的动力传递。
设计参数
行星轮系的设计、传动比计算、功率 分配等参数经过详细分析，以确保系 统的稳定性和可靠性。
材料选择
选用高强度合金钢，经过特殊处理提 高其抗疲劳性能和耐久性。
行星齿轮的动态特性分析
总结词
行星齿轮的动态特性对其稳定性和寿 命具有重要影响，通过对其动态特性 的分析，可以预测齿轮在不同工况下 的振动和疲劳寿命。
详细描述
行星齿轮的动态特性分析包括模态分 析、谐响应分析和瞬态分析等。通过 这些分析方法，可以获取齿轮在不同 频率下的振动特性，预测其疲劳寿命， 为优化设计提供依据。
详细描述
行星齿轮由于其独特的传动特点，在许多领域都有广泛 的应用。在汽车领域，行星齿轮主要用于自动变速器、 差速器等部件，实现车辆的减速和变速功能。在航空领 域，行星齿轮用于飞机的起落架系统、减速器等部件， 实现高速旋转的减速和稳定。在船舶领域，行星齿轮用 于推进系统、舵机等部件，实现船舶的推进和转向。在 工业机械领域，行星齿轮用于各种传动系统，实现机器 的高速运转和精确控制。
齿轮传动装置设计与实例
齿轮传动装置设计与实例摘要：1.齿轮传动装置的概念与分类2.齿轮传动设计的主要参数与方法3.齿轮传动装置的设计实例4.齿轮传动装置的效率与功率5.结论正文：一、齿轮传动装置的概念与分类齿轮传动装置是一种用于传递动力和运动的机械传动装置，主要由齿轮组成。
根据齿轮的形状、大小和传动方式的不同，齿轮传动装置可以分为多种类型，例如外啮合圆柱齿轮机构、内啮合圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构和蜗杆机构等。
二、齿轮传动设计的主要参数与方法齿轮传动设计的主要参数包括传递功率、转速、传动比、齿面接触疲劳强度等。
在设计过程中，需要根据实际工况和设计要求选择合适的齿轮材料、精度等级、齿面硬度等，以保证齿轮传动装置的可靠性和耐用性。
齿轮传动设计的方法主要包括以下步骤：1.根据传递功率、转速和传动比计算齿轮的大小和齿数；2.根据齿面接触疲劳强度选择合适的齿轮材料和精度等级；3.校核齿轮的强度和刚度，以确保齿轮传动装置的安全性和稳定性；4.考虑齿轮的安装和维护，选择合适的齿轮结构和布局。
三、齿轮传动装置的设计实例以下是一个齿轮传动装置的设计实例：设计要求：传递功率P=7.5kW，小齿轮转速n1=1450r/min，传动比i=2.08，小齿轮相对轴承为不对称布置，两班制，每年工作300 天，使用期限为5 年。
1.选择齿轮材料及精度等级：考虑到传递功率不大，大、小齿轮都选用软齿面。
小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度为240～260HBS；大齿轮选用45 钢调质，齿面硬度为220HBS。
因是机床用齿轮，由表8.10 选7 精度，要求齿面粗糙度R1.6～3.2m。
2.按齿面接触疲劳强度设计：齿数z 和齿宽系数d 取小齿轮齿轮z1=30，则大齿轮齿数z2=iz1×2.083062.4，圆整z2=62。
z2 实际传动比i0=2.067，传动比误差为0.6%。
由表8.9 取齿数比ui0=2.067。
3.校核齿轮的强度和刚度：根据齿面接触疲劳强度公式KT1u1d176.4332udH，计算有关参数，以确保齿轮传动装置的安全性和稳定性。
齿轮传动装置设计与实例
齿轮传动装置设计与实例齿轮传动装置是机械传动中常用的一种传动方式，它通过齿轮的啮合来实现动力传递。
在机械制造中，齿轮传动装置的设计非常重要，它的结构和性能直接影响着机械设备的运行效果和寿命。
本文将介绍齿轮传动装置的设计原理和实例。
一、齿轮传动装置的设计原理齿轮传动装置是一种通过齿轮的啮合来实现动力传递的机械传动方式。
齿轮传动装置由驱动轴、从动轴、齿轮以及支承齿轮的轴承等部件组成。
当驱动轴旋转时，通过齿轮的啮合，将动力传递到从动轴上。
齿轮传动装置的设计需要考虑以下几个因素：1.传动比传动比是指驱动轴转速与从动轴转速之比。
在齿轮传动装置中，传动比由齿轮的模数、齿数和啮合方式等因素决定。
传动比的选择应根据机械设备的工作要求和转速范围来确定。
2.齿轮参数齿轮参数包括模数、齿数、压力角、啮合角等。
这些参数的选择应根据传动比、负载、转速等因素来确定。
在设计过程中，需要进行齿轮强度计算和齿面接触强度计算，以确保齿轮的强度和接触强度满足要求。
3.轴承选择齿轮传动装置中的支承齿轮的轴承选择应根据负载、转速和使用环境等因素来确定。
常用的轴承有滚子轴承、滑动轴承和球轴承等。
二、齿轮传动装置设计实例下面以一个简单的齿轮传动装置为例，介绍其设计过程。
假设需要设计一个传动比为2:1的齿轮传动装置，其驱动轴转速为1000r/min，从动轴转速为500r/min。
1.确定齿轮参数根据传动比和转速，可以计算出驱动轴和从动轴上的齿轮模数和齿数。
假设驱动轴上的齿轮模数为3，齿数为30，从动轴上的齿轮模数为6，齿数为60。
2.计算齿面接触强度根据齿面接触强度计算公式，可以计算出两个齿轮之间的接触强度。
假设压力角为20度，则两个齿轮之间的接触强度为1.2。
3.计算齿轮强度根据齿轮强度计算公式，可以计算出两个齿轮的强度。
假设材料为45钢，模数为3，则驱动轴上的齿轮强度为1.8kw，从动轴上的齿轮强度为3.6kw。
4.选择轴承根据负载和转速等因素，选择适当的滚子轴承作为支承齿轮的轴承。
齿轮设计步骤实例
齿轮设计步骤实例
嘿，你问齿轮设计步骤实例啊？那咱就来聊聊。
设计齿轮呢，第一步得先确定要干啥用。
比如说你是要用来传递动力呢，还是改变速度啥的。
就像你要盖房子，得先想好是盖来住人呢，还是当仓库。
想清楚用途了，才能往下走。
第二步呢，要算一下需要多大的力。
看看齿轮要承受多大的压力，这样才能选合适的材料和尺寸。
就像你买鞋子，得知道自己脚多大，才好选合适的尺码。
要是算错了，齿轮可能就不结实，容易坏。
第三步，选材料。
有各种各样的材料可以选，像钢啊、铁啊、塑料啊啥的。
不同的材料有不同的特点，得根据实际情况来。
要是需要很结实的，那就选钢；要是要求轻一点的，塑料也可以考虑。
就像吃饭选菜一样，得看自己喜欢啥口味。
第四步，确定齿轮的尺寸。
这包括齿数、模数啥的。
齿数多呢，转得就慢一点；齿数少呢，就转得快。
模数大呢，齿轮就大一点，结实一点。
就像做蛋糕，你得决定做多大的蛋糕，放多少面粉。
第五步，画图。
把设计好的齿轮画出来，标清楚尺寸和参数。
这样别人一看就知道咋做了。
就像画一幅画，得把每个细节都画清楚。
比如说我有个朋友，他要设计一个齿轮用在小机器上。
他先想好了这个齿轮是用来传递动力，让机器转起来的。
然后他算了一下需要的力不大，就选了塑料材料，轻又便宜。
接着他确定了齿数和模数，画了个图。
最后做出来的齿轮刚刚好，机器也能正常工作。
所以啊，齿轮设计步骤虽然有点麻烦，但只要一步一步来，就能设计出合适的齿轮。
圆柱齿轮齿轮图
一级圆柱齿轮减速器设计实例O例：如图1-69所示带式运输机传动方案，运输带工作拉力F=1500N,运输带速度v=1.5n）/s,滚筒直径D=220mm,荐用电机同步转速n=1500rpn）oO工作条件：载荷平稳，连续单向运转，两班制工作。
（运输带与滚筒及支承间的摩擦阻力已在F中考虔）使用期限：寿命十年，大修期三年。
动力来源：三相交流电（220/380V）生产条件：中型机械制造厂，可加工7、8级齿轮、蜗轮。
生产批量：小批量生产。
设计内容：1•减速器装配图一张（1#图纸）2.零件工作图（2〜3张）3.设计计算说明书一份以下为这种方案下设计出的一级直齿圆柱齿轮减速器的计算说明书和减速器装配图（见图1・74）及零件图（从动轴的零件图，见图1-75；齿轮的零件图，见图1-76）. O设计说明书联轴器电动机DX/带轮传动一级圆柱齿轮苦差事减速器III工作机OOOOOOOO31 30292827◎n 29403536122±0.010540533513810 11 12 13 14 15 I21H7/r6「n d45k633 32 31* 26 2540] GB 93—198? 垫 GB 6170^1986 " M1065 Mn 39 38 GB 5782-1986M10x35 37 36 35 34 螺母 螺程Q235 Q235 技术待性功率：2.2 kW ：高速轴转速：746.7 (r/min)；传动比：3.659。
技术要求 1・装配的，所有零件用煤油淸洗，滚动釉承用汽油淸洗•机体内不许 有任何杂物存在。
内壁涂上不被机油浸蚀的涂料两次； 2-喊合测隙用铅丝检验不小于0・16 m 叫 铅丝不得大于最小覽隙的 四倍； 3・用涂色法检验斑点。
按圾髙接触斑点不小于40% ;按悔长接触斑点 不小于50%。
必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触悄况； 4.深构球紬承轴向间隙为0.2-0.5 mm ；5・检査滅速器剖分面、齐接触面及密封处，均不许漏油。
CAD中的齿轮设计方法与实例解析
CAD中的齿轮设计方法与实例解析齿轮是机械传动中常见和重要的元件之一，其作用是将动力传递给机械系统的其他部分。
在CAD软件中设计齿轮具有很大的优势，可以快速准确地创建和分析齿轮模型。
本文将介绍CAD中的齿轮设计方法和通过实例解析来展示其应用。
1. 齿轮的基本参数在进行齿轮设计之前，首先需要了解齿轮的基本参数。
常见的齿轮参数包括齿轮模数、齿数、压力角、齿宽等。
齿轮模数是指每个齿轮的螺旋直径与其齿数之比，齿数表示齿轮上的齿数量。
压力角是齿轮齿面和法线之间的夹角，它决定了齿轮的强度和传动效率。
齿宽是齿轮的厚度，它决定了齿轮的承载能力和传动能力。
2. 齿轮的设计步骤CAD软件提供了丰富的工具和功能来进行齿轮设计。
以下是一般的齿轮设计步骤：第一步：确定齿轮类型和使用条件。
根据实际需求选择合适的齿轮类型，例如直齿轮、斜齿轮、圆柱齿轮等，并确定使用条件，如齿轮的传动比、转速、负载等。
第二步：确定齿轮参数。
根据使用条件和齿轮类型，确定齿轮的基本参数，如模数、齿数、压力角等。
第三步：创建齿轮模型。
使用CAD软件的建模功能，根据确定的齿轮参数创建齿轮模型。
可以通过绘制基本几何图形、操作命令或者导入齿轮库中的标准模型来实现。
第四步：齿面设计。
根据齿轮参数和设计要求，对齿面进行设计。
CAD软件提供了齿面生成工具，可以根据不同的齿轮类型和使用条件自动生成齿面曲线。
第五步：齿轮参数分析。
使用CAD软件的分析工具对齿轮模型进行参数分析，包括接触分析、应力分析、齿轮传动效率分析等。
通过分析结果可以评估齿轮设计的合理性和可靠性。
第六步：优化设计。
根据分析结果和实际需求，对齿轮进行调整和优化，使其达到设计要求。
可以通过修改齿轮参数、调整齿轮齿面形状或者改变材料等方式来实现。
3. 实例解析：直齿轮设计以直齿轮为例进行实例解析，展示CAD软件在齿轮设计中的应用。
第一步：确定齿轮类型和使用条件。
假设需要设计一对直齿轮用于传递动力，传动比为2:1，转速为1000rpm，负载为500Nm。
CH5-2齿轮传动实例
假设所有齿轮许用接触应力、许用弯曲应 力都相同，两对齿轮的重合度系数、也相同。 忽略载荷系数的微小差别，忽略摩擦损失。
H ZEZH Z
2KT1 bd12
u 1 u
[
H
]
F
2KT1 bd1m
YFaYSa
Y
[ F ]
机械设计 第五章 齿轮传动
2、闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在 处， 提高材料 可以增强轮齿抗点蚀的能力。
靠节线的齿根面 硬度
机械设计 第五章 齿轮传动
13
3、在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数，轮齿的弯曲强度 将 ，接触强度将 ；传动平稳性将 。
下降；不变；提高。
4、齿轮常见的失效形式有两类：轮齿折断，具体包括 折断和 折 断；齿面失效，具体包括 、 、 和 。
(2)标出齿轮2和3所受各分力的方向； (3)如果为使中间轴II的轴承不受轴向力，则齿轮3 的螺旋角3应取多大值?(忽略滚动轴承的摩擦损失)。
机械设计 第五章 齿轮传动
3
解： (1)为使中间轴所受轴向力最小，则应使齿轮2和齿轮3所受的轴 向力方向相反，互相抵消。2齿轮是从动轮，因此应从主动轮I判 断，齿轮l是左旋用左手，按图示转向可判断齿轮l受轴向力方向 向左。于是齿轮2所受轴向力方向向右。为使轴向力互相抵消， 齿轮3所受轴向力方向应向左，由于齿轮3是主动轮，且已知齿轮 3转向及轴向力方向，可以看出齿轮3符合右手法则，故齿轮3旋 向应是右旋。
/ cos / cos
3 2
tg 2
化简后得：
sin
3
mn3Z3 mn 2 Z 2
sin
2
小模数精密齿轮传动设计孙麟治
小模数精密齿轮传动设计孙麟治摘要：一、引言1.小模数精密齿轮传动的背景和重要性2.研究目的和意义二、小模数精密齿轮传动的设计原理1.齿轮基本参数和计算方法2.精密齿轮设计的关键技术三、小模数精密齿轮传动的设计方法1.传统设计方法2.现代设计方法四、小模数精密齿轮传动的设计实例1.实例一：某减速器齿轮设计2.实例二：某精密传动装置齿轮设计五、小模数精密齿轮传动的设计优化1.优化目标和方法2.设计参数优化3.结构优化六、小模数精密齿轮传动的应用领域1.工业领域2.民用领域七、结论与展望1.研究成果总结2.存在问题和未来研究方向正文：一、引言随着科技的飞速发展，小模数精密齿轮传动在众多领域发挥着越来越重要的作用。
它们在提高传动效率、减小体积、减轻重量等方面具有显著优势，因此研究小模数精密齿轮传动设计具有重要的理论和实际意义。
本文旨在探讨小模数精密齿轮传动的设计原理、方法、实例以及优化措施，以期为相关领域提供参考。
二、小模数精密齿轮传动的设计原理1.齿轮基本参数和计算方法小模数精密齿轮传动的设计首先需要了解齿轮的基本参数，包括模数、齿数、压力角、齿宽等。
在设计过程中，应根据实际工况和传动要求选择合适的齿轮参数。
计算方法主要包括齿轮尺寸计算、齿轮强度计算、齿轮材料选择等。
2.精密齿轮设计的关键技术精密齿轮设计的关键技术包括：齿轮精度等级的确定、齿轮加工工艺的选定、齿轮装配和调试技术等。
此外，还需考虑齿轮的抗疲劳性能、齿面磨损、齿轮噪音等问题。
三、小模数精密齿轮传动的设计方法1.传统设计方法传统设计方法主要包括类比设计法和解析法。
类比设计法是通过参考类似设计实例，结合设计者的经验进行设计。
解析法是根据齿轮设计理论，通过数学计算确定齿轮参数。
2.现代设计方法现代设计方法主要包括计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA）。
CAD软件可以方便地绘制齿轮三维模型，并进行尺寸调整和结构优化。
有限元分析则可以对齿轮强度、刚度、稳定性等方面进行深入研究。
kisssoft行星齿轮设计实例
kisssoft行星齿轮设计实例
KISSsoft是一款专业的齿轮设计软件，它提供了丰富的功能和
实例来帮助工程师进行行星齿轮设计。
以下是一个关于行星齿轮设
计的实例：
在行星齿轮设计中，首先需要确定输入和输出轴的转速和扭矩
要求。
然后，根据设计要求选择合适的模数、齿数、齿轮材料等参数。
接着，进行齿轮的几何设计，包括齿形的计算、齿顶圆和齿根
圆的确定等。
在行星齿轮系统中，还需要考虑行星轮、太阳轮和内
齿圈之间的啮合关系，以及轴承的选型和布局等问题。
此外，还需
要进行强度校核、齿面接触分析、齿轮传动效率计算等工作。
最后，进行齿轮系统的动力学仿真和噪声分析，以验证设计的合理性和稳
定性。
除了以上的设计步骤，KISSsoft还提供了丰富的实例和案例，
供工程师参考和学习。
这些实例涵盖了不同类型和规格的行星齿轮
设计，涉及到不同工况和要求下的设计方案。
工程师可以通过学习
这些实例，了解行星齿轮设计的方法和技巧，同时也可以借鉴实例
中的经验和教训，提高自己的设计水平。
总的来说，KISSsoft作为一款专业的齿轮设计软件，提供了丰富的功能和实例来帮助工程师进行行星齿轮设计。
通过学习和应用这些实例，工程师可以更好地掌握行星齿轮设计的技术要点，提高设计质量和效率。
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【例1】设计一电动机驱动的带式运输机的两级减速器高速级的直齿圆柱齿轮传动。
已 知传递的功率 P i =5.5kW ，小轮转速n i =960r/min ，齿数比u=4.45。
解：1 •轮齿部分主要几何尺寸的设计与校核① 选定材料、齿数、齿宽系数 由表10-7选择常用的调质钢 小轮：45调质 大轮：45正火取小轮齿数Z 1=22 , 对该两级减速器，取 ② 确定许用应力： 许用接触应力 许用弯曲应力SFmindU计算小轮直径。
载荷系数K = K A K V K B取 K A =1 （表 8-2）, K V =1.15, K B =1.09 （表 8-3）,故K=1X 1.15 X 1.09=1.25 小轮传递的转矩T 1=9.55 >106p/n=9.55 M 06X5.5/960=54713.5N mm弹性变形系数 Z E =189.8 （表10-5）。
节点区域系数Z H =2.5。
将以上数据代入上式得HB 1=210 〜230 ,HB 2=170 〜210 ,则大轮齿数 Z 2=U Z 1=4.45 X 2- 98 ,d =1。
[H ]Z N HlimS H min Flim Y ST YNTF]式中Hlim1 =560MPa , Flim1 =210MPa , Flim 按图8-26查取, 8-7 （c ））.（图 （图 8-7③ 由式Hlim2 =520MPa Flim2=200MPa应力修正系数 Y ST =2 ,而最小安全系数Hlim = Flim =1 （表8-5）,按齿面接触强度设计 H1]F2]560 MPa 520 MPa 420 MPa400 MPad 1>3 ------------------------------------------------ 22KT 1 u 1 Z E Z H1 560Fl]1H2 ]④确定主要参数 求中心距aa=(d 1+d 2)/2=d 1(1 + i/2)=51.86 x (1+4.45)/2=141.32 mm圆整后，取a=145mm ，贝V d 1的计算值变为53.2mm 。
计算模数m=d 1/z 1=53.2/22=2.4mm按表10-1取标准模数 m=2.5mm 。
求 Z 1、Z 2总齿数 Z c =z 1 +Z 2=2a/m=2 x 145/2.5=116若Z c 不等于整数时，可改变模数值使之成为整数。
因z c =z 1(1 + i)故Z 1=z c /(1 + i)=116/(1+4.45)=21.28取Z 1=22 (因最后d 1必须大于接触强度公式所求d 值)。
则实际传动比的变动量为2 1.25 54713.51 4.454.45 1 189.8 2.5 52051.86 mmi4.45 4.270.04 5%4.45可用。
求小齿轮工作宽度 计算齿轮的工作宽度 取 b 2=55mm , b 1=60mm. ⑤校核弯曲强度 由式d 1=z 1m=22 X 2.5=55mm>51.86mmb= d d=1 X55=55mmKF tF1Y Fa1Y sa1 , F2bmY ps2Y s a2YFa1Ysa1分别验算两轮齿根弯曲强度。
计算圆周力F t 红 D 1齿形系数Y Fa 、应力修正系数Y sa 可由图8-23、10-24查得，当2 54713.5551989.6 NZ 1 =22, Y Fa1=2.78, Y sa1=1.61, Z 2=94, Y Fa2=2.22 , Y sa2=1.87,则 F11.25 1989.655 2.52.78 1.61 80.95 [ F1] MPaZ 2=z c - Z 1=116- 22=94i=Z 2/z 1=94/22=4.272. 结构设计上述齿轮轮齿部分的主要几何尺寸设计完成后、 验公式和资料来确定齿轮各部分的结构和尺寸。
3. 绘制齿轮工作图（略）【例2】 设计一闭式直齿圆柱齿轮传动。
已知传递的功率 P i =20k W ，小齿轮转速n i =1000r/min ,传动比i=3 ,每天工作16h,使用寿命5年，每年工作300天，齿轮对称布置, 轴的刚性较大，电机带动，中等冲击，传动尺寸无严格限制。
解：设计步骤见表F280.952.22 1.8775.08 [ F2] MPa⑥主要几何尺寸2.78 1.61m=2.5mm, z i =22, z 2=94, d i =55mm , d 2=Z 2m=94X 2.5=235mm , d ai =m(z i +2)=2.5 (22+2)=60mm , d a2= m(z 2+2)=2.5 (94+2)=240mm , d fi = m(z i -2.5)=2.5 (22-2.5)=48.75mm d f2 = m(Z 2-2.5)=2.5 (94-2.5)=228.75mmb=55，取 b i =60mm , b 2=55mm , a=(d i +d 2)/2=(55+235)/2=i45mm尚需根据工艺要求，材料特性等，按经[Fl] Fliml Y NI Y XI600 0.884 1S F min 1.25424.32 MPa[F2]F lim 2Y N2Y X2S F min600°.903 1325.081.25MPa[Fi]=424.32MPa[F2]=325.08MPa3 •按齿面接触强度设计(1)工作转矩T i 9.55 10 19.55n i 106 20191000 N1000mm载荷系数K A=1.5 K V=1.15 K =1.09K= K A K V K =1 x 1.15 x 1.09=1.88 计算齿面弯曲应力查的弹性变形系数：节点区域系数：Z E=189.8Z H=2.5。
则:d i 32KT i u 1 Z H Z E2U [ H]2 1.88 1910003 1 2.5 189.8550284 mmm * Z i 843.ii27mm，取 m=4mmd =mz i=4 x 27=108 mmb= d d =108 mm4.校核弯曲强度查得：Y Fai=2.58, Y sai=1.62 ,Y Fa2=2.33, Y sa2=1.75, 则:2KTX ai Y saiFlbd1m倔191000 2爲8倔 48.83108 108[F1] 424.32MPa2KTX a2Y sa2 F2 bd1m Y Fa2Y Sa2Y Fai Y sai48.83 2・22 1752.58 1.6245.39 [ F2] 325.08MPa 大小齿轮满足强度要求。
m=4mmd =108mmb=108 mmY Fa1=2.58 ,Y sai=1.62,Y Fa2=2.33 ,Y sa2=1.75 , Fi=48.83MPaF2=45.39MPaK A=1.5K V=1.15 K =1.09K= K A K V K =1 X 1.15 X 1.09=1.88(3)计算齿面弯曲应力查的弹性变形系数：Z E=189.8节点区域系数：Z H=2.5。
重合度影响系数：Z =0.8。
则：12d 3|2KT1 u 1 Z H Z E ZT d u [ H ]2'2 1.88 191000 3 1 2.5 189.8 0.8 力“378.95 mm \ 1 3 550取 d1=85 mmd185 c 一廿mt ——3.14 mm，取 m n=3mmz127m n Z1 3 27 —0arccos---- ------- 17.65d1 85b= d d =85 mm4.校核弯曲强度当量齿数z v1 3 31.2cosZ v2 z2 93.6cos查得：Y Fa1=2.53 , Y sa1 = 1.63,Y Fa2=2.22 , Y Sa2=1.80 ,则：2KT“Fa1Y sa1F1bd1m2 1.88 191000 2.53 1.63106.51 [ F1] 424.32MPa108 108 42KT『Fa2Y Sa2 丫卩玄2匕2F2 F1bd1m Y Fa1Y sa12.22 1.80106.51 103.21 [ F2] 325.08MPa2.53 1.63 m=3mmd =85mmb=85 mmY Fa1=2.58 ,Y Sa1 = 1.62 ,Y Fa2=2.33 ,Y sa2=1.75 , Z V1=31.2Z V2=93.6F1=106.51MPaF2=103.21MPain i =960r/min ，传动比u=2.55，每天工作16h,使用寿命10年，小锥齿轮悬臂布置。
解：设计步骤见表计算与说明 主要结果 1.选定材料、热处理方式、精度等级、齿数等小轮：40Cr 调质 小轮：40Cr 调质 HB 1=241 〜286, 取 250HBW ; 硬度 260HBW ; 大轮：45 调质 HB 2=217〜255，取 220HBW ;大轮：45调质7级精度硬度 230HBW ; 取Z 1=24，则大轮齿数 Z 2-UZ 1-2.55 X 4=61,Z 1-242.确定许用弯曲应力Z 2-61Hlim1 =710MPa , Hlim2=580MPa ,Hlim1 =710MPa Flim1 =600MPa , Flim2=450MPa ,Hlim2=580MPaN 1=60 X960 XI0 >300 XI6=2.76 *09Flim1 =600MPa N 2= N 1/u=2.76 X 7/2.55=1.08 109Flim2 =450MPa,安全系数取S H -1.1 S F =1.4N 1-2.76 X 09得：Z N 1=Z N 2=1N 2- =1.08 109Y N1 =Y N2 = 1Z N1-Z N2-1 Y N1= Y N2 = 1riH lim1Z N1620 1620 MPaL H1 JSH min1[H1]=620MPa riH lim 2ZN2500 1-500MPa[H2]=500MPa[H 2 ]LJQSH min1riF lim 1YN1600 1 364.29MPa[F1]=364.29MPa [F1]小S F1.4■,F lim 2 Y N2420 1 420 MPa[F2]=420MPa[F2]SF1.43•按齿面接触强度设计(1 )工作转矩6P10T 1=99479N.mm6T 19.55 10 —9.55 1099479N mm5960(2 )载荷系数K A =1 K V =1.12K =1.13K= K A K V K =1 X 1.12 X 1.13=1.27K= 1.27(3 )齿宽系数 R=0.3(4)分度圆直径R =0.3弹性变形系数：Z E=189.8节点区域系数：Z H=2.5则：Z E=189.8 Z H=2.5d i 34KT,2Z H Z ER U(1 0.5 R)[ H]3 4 佃99479 189.8 25 293.74550mm 取 d mi= d i ( 1-0.5 R)=93.74 X (1-0.5 X 0.3)=80mmm d1 93.74z124 3.91mm，取 m=4 mm两轮大端分度圆直径：d 1=mz1=4 X 24=96mmd2=mz2=4 X 61=244mm锥距：R 1 . d； d；1 9622442131.10 mm2 2b= d R=0.3 X 131.10=39.33 mm取齿宽b= mm4.校核弯曲强度当量齿数乙COS 124COS21.6025.78Z v2 Z2COS 2 _61_ cos68.7°167.08查得：Y Fa1=2.62, Y sa1=1.59 ,Y Fa2=2.12 , Y sa2=1.82 ,则:2KT1Y Fa1Y5a12bd1m(1 0.5 R)2 1.27 994790 2.62 1.5940 96 4(1 0.5 0.3)294.87 [ F1] 364.29MPaF2 丫Fa2Y Sa2Y Fa1Y Sa12.12 1.82汉87 2.62 1.59 87・87 [F2] 300MPa 大小齿轮满足强度要求。