一级圆柱斜齿轮减速器设计说明书
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⑦由书本10-6查得材料弹性影响系数ZE=189.8MP½
⑧选择螺旋角。初选螺旋角β=14度。
⑨许用接触应力[σH]
[σH]=σHlimkHN/SH
由教材P209图10-21查得：
σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=520Mpa
由教材P206式10-13计算应力循环次数NL
N1=60njLh=60×720×1×(16×365)
TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×4/720=53056N·mm
TII=9.55×106PII/nII=9.55×106×3.88/720
=51464N·mm
TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×3.689/360
=97861N·mm
对以上运动和动力参数计算总结，
计算过程及计算说明
一、传动方案确实定
第一组：设计用于10吨轻级起重机提升机构一级圆柱斜齿轮减速器
（1）工作条件：二班制工作，有轻微振动，使用期限10年。
（2）原始数据：减速器输出转速（r/min）350
减速器输出功率（KW）3
传动比i2
图1-1
二、电动机选择
1、电动机类型选择：Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案确实定…………….………………………………2
二、电动机选择………………………………………..…..….3
三、运动参数及动力参数计…………….………………………3
四、传动零件设计计算……………………………….……....4
五、联轴器选择及校和计算…………………………….…....8
=41.91mm
②计算圆周速度
V=πd1tn1/60×1000=3.14×41.91×720/60×1000
=1.58 m/s
③计算齿宽b和摸数mnt
b=φdd1t=1×41.91=41.91mm
mnt=d1tcosβ/ Z1=41.91×cos14/24=1.69mm
h=2.25mnt=2.25×1.69=3.8mm
[σH]2=σHlim2KHN2/SH=520×0.94/1.0Mpa
=488.8Mpa
（3）齿轮参数计算
①试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得
d1t≥(2kT1(u+1)( ZHZE/[σH])2/φduεą)1/3
=[2×1×51464×(2+1)（2.433×189.8/524.4）2/1×2×1.64]1/3mm
加以汇总，列出表格（表1）。
表1
轴
名
转速
r/min
功率
P/KW
扭矩
N·mm
电
机
轴
720
4
53056
输
入
轴
720
3.88
51464
输
出
轴
360
3.689
97861
四、传动零件设计计算
1、齿轮传动设计计算
（1）选择齿轮材料级精度等级
考虑减速器传输功率不大，所以齿轮采取软齿面
小齿轮选择40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS，
b/h=41.91/3.8=11.03
④计算纵向重合度εβ
εβ=0.318φdZ1tanβ=0.318×1×24×tan14=1.903
⑤计算载荷系数K
已知使用系数KA=1，依据V=1.58 m/s，7级精度，由图10-8查得动载荷系数KV=1.14；由表10-4查得KHβ=1.45；
由图10-13查KFβ=1.35
齿数比u=i=2
②由教材P205表10-7取φd=1
③小齿轮传输转矩T1
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×3.88/720
=51464N·mm
④载荷系数k
取kt=1
⑤由书本10-30选择区域系ZH=2.433
⑥由书本10-26查得εą1=0.785εą2=0.855
则εą=εą1+εą2=0.785+0.855=1.64
由表10-3查KHα=KFα=1.4。故载荷系数
K=KAKVKHαKHβ=1×1.14×1.1×1.45=2.31
⑥按实际载荷系数校正所算分度圆直径，
由式（10-10a）得
d1=d1t（K/Kt）1/3=41.91×（2.31/1）1/3=55.4mm
六、轴设计计算………………………...……………………..8
七、滚动轴承选择及校核计算………………………….…...12
八、减速箱附件选择………..………………………………..14
九、润滑及密封……………………………………………...….15
参考文件………..………………………………………………..16
nI=n电机=720r/min
nII=nI=720r/min
nIII=nII/i齿轮=720/2=360r/min
2、计算各轴功率
PI=P工作=4KW
PII=PI×η1×η2=4×0.99×0.98=3.88KW
PIII=PII×η2×η3=3.88×0.98×0.97=3.689KW
3、计算各轴扭矩
依据教材P210表10-8精度等级选8级（GB10095-88）。
齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm。
(2)按齿面接触疲惫强度设计
d1t≥(2kT1(u+1)( ZHZE/[σH])2/φduεą)1/3
确定相关参数以下：
①传动比i齿=2
取小齿轮齿数Z1=24。则大齿轮齿数：
Z2=iZ1=2×24=48
=2.49×109
N2=N1/i=2.49×109/2=1.25×108
由教材P207图10-19查得接触疲惫寿命系数：
KHN1=0.92KHN2=0.94
通用齿轮和通常工业齿轮，按通常可靠度要求选择安全系数SH=1.0
[σH]1=σHlim1KHN1/SH=570×0.92/1.0Mpa
=524.4Mpa
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和减速器传动比，则选n电=750r/min。
4、确定电动机型号
依据以上选择电动机类型，所需额定功率及同时转速，选定电动机型号为Y160M1-8。
其关键性能：额定功率：4KW，满载转速720r/min，额定转矩2.0。质量120kg。
三、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速
（1）传动装置总效率：
η总=η22×η1×η23
=0.982×0.97×0.992
=0.92
（其中联轴器效率η1=0.99，轴承效率η2=0.9：
P工作= Pw/η总
=3/0.92
=3.26KW
3、确定电动机转速：
n=i×n=2×350=700r/min
⑧选择螺旋角。初选螺旋角β=14度。
⑨许用接触应力[σH]
[σH]=σHlimkHN/SH
由教材P209图10-21查得：
σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=520Mpa
由教材P206式10-13计算应力循环次数NL
N1=60njLh=60×720×1×(16×365)
TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×4/720=53056N·mm
TII=9.55×106PII/nII=9.55×106×3.88/720
=51464N·mm
TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×3.689/360
=97861N·mm
对以上运动和动力参数计算总结，
计算过程及计算说明
一、传动方案确实定
第一组：设计用于10吨轻级起重机提升机构一级圆柱斜齿轮减速器
（1）工作条件：二班制工作，有轻微振动，使用期限10年。
（2）原始数据：减速器输出转速（r/min）350
减速器输出功率（KW）3
传动比i2
图1-1
二、电动机选择
1、电动机类型选择：Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案确实定…………….………………………………2
二、电动机选择………………………………………..…..….3
三、运动参数及动力参数计…………….………………………3
四、传动零件设计计算……………………………….……....4
五、联轴器选择及校和计算…………………………….…....8
=41.91mm
②计算圆周速度
V=πd1tn1/60×1000=3.14×41.91×720/60×1000
=1.58 m/s
③计算齿宽b和摸数mnt
b=φdd1t=1×41.91=41.91mm
mnt=d1tcosβ/ Z1=41.91×cos14/24=1.69mm
h=2.25mnt=2.25×1.69=3.8mm
[σH]2=σHlim2KHN2/SH=520×0.94/1.0Mpa
=488.8Mpa
（3）齿轮参数计算
①试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得
d1t≥(2kT1(u+1)( ZHZE/[σH])2/φduεą)1/3
=[2×1×51464×(2+1)（2.433×189.8/524.4）2/1×2×1.64]1/3mm
加以汇总，列出表格（表1）。
表1
轴
名
转速
r/min
功率
P/KW
扭矩
N·mm
电
机
轴
720
4
53056
输
入
轴
720
3.88
51464
输
出
轴
360
3.689
97861
四、传动零件设计计算
1、齿轮传动设计计算
（1）选择齿轮材料级精度等级
考虑减速器传输功率不大，所以齿轮采取软齿面
小齿轮选择40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS，
b/h=41.91/3.8=11.03
④计算纵向重合度εβ
εβ=0.318φdZ1tanβ=0.318×1×24×tan14=1.903
⑤计算载荷系数K
已知使用系数KA=1，依据V=1.58 m/s，7级精度，由图10-8查得动载荷系数KV=1.14；由表10-4查得KHβ=1.45；
由图10-13查KFβ=1.35
齿数比u=i=2
②由教材P205表10-7取φd=1
③小齿轮传输转矩T1
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×3.88/720
=51464N·mm
④载荷系数k
取kt=1
⑤由书本10-30选择区域系ZH=2.433
⑥由书本10-26查得εą1=0.785εą2=0.855
则εą=εą1+εą2=0.785+0.855=1.64
由表10-3查KHα=KFα=1.4。故载荷系数
K=KAKVKHαKHβ=1×1.14×1.1×1.45=2.31
⑥按实际载荷系数校正所算分度圆直径，
由式（10-10a）得
d1=d1t（K/Kt）1/3=41.91×（2.31/1）1/3=55.4mm
六、轴设计计算………………………...……………………..8
七、滚动轴承选择及校核计算………………………….…...12
八、减速箱附件选择………..………………………………..14
九、润滑及密封……………………………………………...….15
参考文件………..………………………………………………..16
nI=n电机=720r/min
nII=nI=720r/min
nIII=nII/i齿轮=720/2=360r/min
2、计算各轴功率
PI=P工作=4KW
PII=PI×η1×η2=4×0.99×0.98=3.88KW
PIII=PII×η2×η3=3.88×0.98×0.97=3.689KW
3、计算各轴扭矩
依据教材P210表10-8精度等级选8级（GB10095-88）。
齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm。
(2)按齿面接触疲惫强度设计
d1t≥(2kT1(u+1)( ZHZE/[σH])2/φduεą)1/3
确定相关参数以下：
①传动比i齿=2
取小齿轮齿数Z1=24。则大齿轮齿数：
Z2=iZ1=2×24=48
=2.49×109
N2=N1/i=2.49×109/2=1.25×108
由教材P207图10-19查得接触疲惫寿命系数：
KHN1=0.92KHN2=0.94
通用齿轮和通常工业齿轮，按通常可靠度要求选择安全系数SH=1.0
[σH]1=σHlim1KHN1/SH=570×0.92/1.0Mpa
=524.4Mpa
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和减速器传动比，则选n电=750r/min。
4、确定电动机型号
依据以上选择电动机类型，所需额定功率及同时转速，选定电动机型号为Y160M1-8。
其关键性能：额定功率：4KW，满载转速720r/min，额定转矩2.0。质量120kg。
三、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速
（1）传动装置总效率：
η总=η22×η1×η23
=0.982×0.97×0.992
=0.92
（其中联轴器效率η1=0.99，轴承效率η2=0.9：
P工作= Pw/η总
=3/0.92
=3.26KW
3、确定电动机转速：
n=i×n=2×350=700r/min