二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计

齿面硬度 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质），齿面硬度为
240HBS。
（4）、选择小齿轮齿数为 z1=24，大齿轮尺寸 z2=z1u=92.55，取为 92.9。
2、按齿面接触疲劳强度设计
（1）、由课本式 10-11 试算小齿轮分度圆直径，即
d1t
3
2K HtT1 d

u
u
因此，电机转速为 n=859r/min~2387r/min
c、电动机选型
根据求出的 P、n 查手册。
选定电动机：型号：Y100L1—4
同步转速 n 同=1500r/min、满载转速 n 满=1430r/min、 额定功率 P 额=2.2kw 二、传动比分配
由前面可知，i
总=
n n0
=14.98
其中，i 总=i 高 i 低
Z cos 0.985
⑧计算接触疲劳许用应力[σH]
由课本图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳强度分别为
σHlim1=600MPa，σHlim2=550MPa。
由课本式 10-15 计算应力循环次数：
N1 60n1 jLh 3.30×109 N2 N1 / u 8.51×108 由课本图 10-23 查取接触疲劳寿命系数 KHN1=0.90，KHN2=0.95。
且，i 高=i 低
故，i 高=3.87，i 低=3.87
三、各轴参数计算
计算各轴的功率、转速、扭矩，列于下表中，以备后续设计需要。
电机轴
高速轴
中间轴
低速轴
功率/kW Pd 1.8256 P1 1.8073 P2 1.7356 P3 1.6667 转速/r/min nd 1430 n1 1430 n2 369.53 n3 95.493 扭矩/N•m Td 12.192 T1 12.07 T2 44.853 T3 166.68
第一章 设计任务
设计题目：二级同轴式圆柱斜齿轮减速器设计 设计要求： 1、工作机拉力：1500N 2、工作机速度：1.1 m/s 3、卷筒直径：220mm 4、工作班制：2 班制 5、使用寿命：8 年 6、载荷性质：平稳 7、动力来源：三相交流电 380/220V 8、检修期间隔：三年一大修，两年一中修，半年一小修 9、生产批量：一般机械厂制造，单件生产
第二节 齿轮传动设计
高速级齿轮设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数
（1）、由传动方案可知，选用圆柱斜齿轮传动，压力角取为α’=20°，
初选螺旋角β=14°。
（2）、工作机为一般机器，参考《机械设计》（以下简称“课本”）表
10-6，选用 7 级精度。
（3）、材料选择。由课本表 10-1，选择小齿轮材料为 40Cr（调质），
④由课本表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支撑非对称布
置时，得齿间载荷分布系数 KHβ=1.413。因此，得到实际载荷系数 K H K AKv K H K H 1.900
3）、由课本式 10-12，可得按实际载荷系数计算得到的分度圆直径
相应的齿轮模数为
取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由课本式 10-14 可得
[ H ]1

K HN1 H lim1 S
540MPa
[ H ]2

K HN 2 H lim 2 S
Fra Baidu bibliotek
523MPa
取[σH]1 和[σH]2 中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，
即[σH]=[σH]2=523MPa。
1


Z
H
Z E Z H
Z

2
1）、确定公式中的参数值
①试选 KHt=1.3；
②计算小齿轮传递的扭矩
T 9.55106 P1 / n1 =12070N•mm
③查课本表 10-7 选择齿宽系数ϕd=1。
④查课本图 10-20 选取区域系数 ZH=2.5。
⑤查课本表 10-5 选取材料弹性影响系数 ZE=189.8MPa1/2。
[z1(tan at1 tan ') z2 (tan at2 tan ')] / 2 1.650
d z1 tan / 1.905
Z
4 3
(1 )

0.668
⑦由课本式 10-23 可得螺旋角系数
2）、试算小齿轮分度圆直径
d1t
3
2KHtT1
d

u 1 u

ZH
Z E Z H
Z
2
24.13mm
(2)、调整小齿轮分度圆
1）、计算实际载荷系数前的数据准备
①圆周速度 v。 ②齿宽 b。
v d1tn1 1.807m/s
60 1000
b d d1t 24.14mm
2）、计算实际载荷系数 KH。
①由课本表 10-2 查得使用系数 KA=1。
②根据小齿轮圆周速度、齿轮精度等级，由课本图 10-8 查得动载荷
系数 Kv=1.12。
③齿轮圆周力
Ft1 2T1 / d1t 1000.1N
KAFt1/b=41.44N/mm<100N/mm
查课本表 10-3 得齿间载荷分配系数 KHα=1.2。
⑥由课本式 10-9 计算接触疲劳强度用重合度系数 Zε。
t arctan(tann / cos ) 20.562°
at1 arccos[z1 cost /(z1 2han* cos )] 29.841°
a2 arccos[z2 cost /(z2 2ha* cos )] 23.49°
η5 为低速齿轮啮合效率，为 0.97；
η6 为低速轴轴承的效率，为 0.99；
η7 为联轴器的效率，为 0.99；
故，η=0.90
P=P0/η=1.83 kW
2、电机转速计算
a、工作机转速：n0

v D
=95.49r/min
b、电动机转速：n=n0i 总
其中，i 总为减速机总减速比，取 9~25；
第二章 设计过程
第一节 设计准备
一、选择电动机
1、电动机功率计算
a、工作机功率：P0 Fv =1.65 kW
b、电动机功率：P=P0/η
其中，η=η1η2η3η4η5η6η7
η1 为联轴器的效率，为 0.99；
η2 为高速轴轴承的效率，为 0.99；
η3 为高速齿轮啮合效率，为 0.97；
η4 为中间轴轴承效率，为 0.99；