圆锥圆柱齿轮减速器(CAD装配图和零件图)
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第1章
1.1
1计算带式运输机所需的功率：P = =3.09749kw
2各机械传动效率的参数选择：一对滚轴承η1=0.99，锥齿轮传动效率η2=0.96，圆柱齿轮传动效率η3=0.97,联轴器效率η4=0.99
所以总传动效率： =η1⁴η2η3η4²
=0.86
1.计算电动机的输出功率： = =3.56kw
1)试选载荷系数 =1.3
2)计算小齿轮传递的扭矩。
3)查课本 表10-7选取齿宽系数 。
4)查课本 表1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-6得材料的弹性影响系数 。
5)教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；10—21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限 。
6)按式(10—13)计算应力循环次数
7) ； ；
2.输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。
3.材料选择由《机械设计》第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材表10—1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下：
表2
齿轮型号
材料牌号
热处理方法
强度极限
屈服极限
硬度（HBS）
平均硬度（HBS）
齿芯部
齿面部
小齿轮
45
调质处理
650
360
217~255
工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。常温下连续工作，空载启动，工作载荷平移，三相交流电源，电压源380v 220v。
设计步骤：
传动方案拟定
由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。
减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。
联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。
专业：机械设计班级：1101
学生姓名:李炎奎学号:1112110110
指导教师:邱显焱
湖南工业大学科技学院教务部 制
年 月 日
机械设计课程设计任务书
设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器
设计内容：
（1）设计说明书（一份）
（2）减速器装配图（1张）
（3）减速器零件图（不低于3张
系统简图：
原始数据：运输带拉力F=2900N，滚筒转速60r/min，滚筒直径D=340mm,使用年限10年
3.几何尺寸计算
1)计算中心距
将中心距圆整为170mm。
2)按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正。
3)计算大﹑小齿轮的分度圆直径
4)计算齿轮宽度
圆整后取b=68mm
小齿轮 ，大齿轮
4.齿轮结构设计
小齿轮3由于直径小，采用齿轮轴结构；大齿轮5采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，大斜齿圆柱齿轮见下表5；大齿轮4结构草图如上图。低速级圆柱斜齿轮传动尺寸见下表。
4)教材10—18图查得弯曲疲劳寿命系数 。
5)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4。
6)计算大小齿轮的 并加以比较，
= ， ，大齿轮的数值大。
2.计算（按大齿轮）
=
=3.286mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。所以可取弯曲强度算得的模数2.698mm并就近圆整为标准值 mm（摘自《机械原理教程》第二版清华大学出版社4.11锥齿轮模数（摘自GB/T12368—1990）），而按接触强度算得分度圆直径 =104.046mm重新修正齿轮齿数， ,取整 ，则 ，为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳， 一般应互为质数。故取整 。
=
=59.506mm
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b和模数
b=
=
4)齿高
=
5)计算纵向重合度
6)计算载荷系数K
已知使用系数 ，根据v=1.13m/s，8级精度，查课本 图10-8得动载系数 ；查课本 表10-4得K =1.454；查课本 图10-13得K =1.388；查课本 表10-3得 。
故载荷系数
锥角
齿数
21
56
传动比
2.667
分度圆直径
105mm
280mm
齿顶圆直径
114.363mm
283.511mm
齿根圆直径
93.764mm
275.787mm
锥距
149.520mm
齿宽
45mm
45mm
2.2
(七)选定齿轮类型﹑精度等级﹑材料及齿数
1.按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。
2.经一级减速后二级速度不高，故用8级精度。
9.当量齿数 ，
10.分度圆齿厚
11.修正计算结果：
1)由教材10—5表查得： ， ； ， 。
2) ，再根据8级精度按教材10—8图查得：动载系数 =1.25；由10—3表查得：齿间载荷分配系数 = ；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数 = =
3)
4)校核分度圆直径
=
=98.780
5) = ， ，大齿轮的数值大，按大齿轮校核。
所以：
6)按实际载荷系数校正所算得分度圆直径
7)就算模数：
mm
(四)按齿根弯曲疲劳强度设计
m
1.确定计算参数
1)计算载荷
2)查取齿数系数及应了校正系数由教材10—5表得： ， ； ， 。
3)教材10—20图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限 ；教材10—20图b按齿面硬度查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。
2)根据步骤1、2和电机直径d电机=42 mm，则选取LX3型联轴器。其中：公称转矩
，联轴器孔直径d=（30、32、35、38、40、42、45、48）满足电机直径d电机=42 mm。
3)确定轴的最小直径。根据d轴=（0.8~1.2）d电机，所以 。取
7)按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
8)计算模数
=
（三） 按齿根弯曲强度设计
≥
1.确定计算参数
1)计算载荷系数
2)小齿轮传递的扭矩
3)根据纵向重合度 ，查课本 图10-28得螺旋角影响系数 =0.88。
4)计算当量齿数
5)查取齿形系数 和应力校正系数
查课本 表10-5得 。
6)计算弯曲疲劳许用应力
大斜齿轮结构草图
表5斜齿大圆柱齿轮结构尺寸
名称
结构尺寸经验计算公式
计算值
榖空直径d
由轴设计而定d=d轴
70mm
轮毂直径
112mm
轮毂宽度L
70mm（取为与齿宽 相等）
腹板最大直径
240mm
板孔分布圆直径
176mm
板孔直径
（32~44.8）mm
腹板厚度C
18mm
表6低速级圆柱斜齿轮传动尺寸
名称
计算公式
计算值
法面模数
3mm
法面压力角
螺旋角
齿数
22
88
传动比
4
分度圆直径
68mm
272mm
齿顶圆直径
74mm
278mm
齿根圆直径
60.5mm
264.5mm
中心距
170mm
齿宽
74mm
70mm
第3章
3.1
轴采用材料45钢，进行调质处理。则许用应力确定的系数103 ，取高速轴 ，中间轴 ，低速轴 。按扭转强度初定该轴的最小直径 ，即： 。当轴段截面处有一个键槽，就将计数值加大5%~7%，当两个键槽时将数值增大到10%~15%。
4)锥齿轮传动齿宽系数 。
5)教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；10—21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限 。
6)按式(10—13)计算应力循环次数
；
7)查教材10—19图接触疲劳寿命系数 ， 。
8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，
则 =
2.计算
满载转速r/min
轴径D/mm
伸出长E/mm
启动转矩
最大转矩
额定转矩
额定转矩
Y132M1-6
4
960
42
110
2.0
2.0
1.2
2.总传动比：
3.传动比的分配： = ，
1.3
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴 Ⅳ轴n4=n3=48r/min
1.4
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴 kw
Ⅳ轴
1.5
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴
轴的运动动力参数
项目
电动机
高速转轴1
1)计算小齿轮分度圆直径 （由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）
=
=86.183 mm
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b及模数
39.654mm
mm
4)齿高
5)计算载荷系数K由教材10—2表查得：使用系数使用系数 =1；根据v=3.68m/s、8级精度按第一级精度，由10—8图查得：动载系数 =1.22；由10—3表查得：齿间载荷分配系数 = ；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数 = =
8)查教材10—19图接触疲劳寿命系数 ， 。
9)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，
则 =
= <1.23
10)查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433。
11)查课本 图10-26 得 ， ，则 =0.754+0.886=1.64 。
2.计算
1)试算小齿轮分度圆直径d ，由计算公式得
中间转轴2
低速转轴3
工作轴4
转速(r/min）
960
960
240
48
48
实际功率（kw）
3.63
3.06
3.01
2.88
2.83
转矩（N.M）
31.44
30.50
119.58
574.21
562.79
传动比
1
4
5
第2章
2.1
(二)选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1.按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动
1.高速轴： ，因高速轴安装联轴器有一键槽，则： 22.41mm。对于连接电动机和减速器高速轴的联轴器，为了减少启动转矩，其联轴器应具有较小的转动惯量和良好的减震性能，故采用LX型弹性柱销联轴器（GB/T5014—2003）。
1)联轴器传递的名义转矩 =9550
计算转矩 （K为带式运输机工作系数，K=1.25~1.5,取K=1.5）。
湖南工业大学科技学院
课程设计资料
课程名称：机械设计
设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器
专业：机械设计班级：1101
学生姓名:李炎奎学号:1112110110
指导教师:邱显焱
材料目录
序号
名称
数量
1
课程设计任务书
1
2
课程设计报告书
1
3
课程设计其它资料
1
4
CAD图纸
5
课程设计说明书
课程名称：机械设计
设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器
6)
=
=3.08mm
实际 ， ，均大于计算的要求值，故齿轮的强度足够。
(六)齿轮结构设计小齿轮1由于直径小，采用实体结构；大齿轮2采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，见下表；大齿轮2结构草图如图。高速级齿轮传动的尺寸见表
大锥齿轮结构草图
表3大锥齿轮结构尺寸
名称
结构尺寸及经验公式
2.确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 =8~40 。则电动机同步转速选择可选为750r/min，1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和满足锥齿轮传动比关系（ ），故首先选择1000r/min，电动机选择如表所示
表1
型号
额定功率/kw
计算值
锥角
锥距
R
149.520mm
轮缘厚度
16mm
大端齿顶圆直径
283.511mm
榖空直径D
由轴设计而定
50mm
轮毂直径
80mm
轮毂宽度L
取55mm
腹板最大直径
由结构确定
188mm
板孔分布圆直径
134mm
板孔直径
由结构确定
24mm
腹板厚度
18mm
表4高速级锥齿轮传动尺寸
名称
计算公式
计算值
法面模数
5 mm
则实际传动比 ，与原传动比相差1.2%，且在 误差范围内。
(五)计算大小齿轮的基本几何尺寸
1.分度圆锥角：
1)小齿轮
2)大齿轮
2.分度圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
3.齿顶高
4.齿根高
5.齿顶圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
6.齿根圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
7.锥距
8.齿宽 ，（取整）b=45mm。
则：圆整后小齿宽 ，大齿宽 。
查课本 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限 。
查课本 图10-18得弯曲疲劳寿命系数 。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则
7)计算大﹑小齿轮的 并加以比较
大齿轮的数值大，选用大齿轮。
2.设计计算
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，所以可取弯曲强度算得的模数 （摘自《机械原理教程》第二版清华大学出版社4.3标准模数（摘自GB/T1357—1987）），而按接触强度算得分度圆直径 =67.340mm重新修正齿轮齿数， ,取整 ，则实际传动 ，与原分配传动比4一致。
240
大齿轮
45
正火处理
580
290
162~217
200
二者硬度差约为40HBS。
4.选择小齿轮齿数 19，则： ，取 。实际齿比
5.确定当量齿数
， 。
(三)按齿面接触疲劳强度设计
1.确定公式内的数值
1)试选载荷系数
2)教材表10—6查得材料弹性系数 （大小齿轮均采用锻钢）
3)小齿轮传递转矩 4.387
3.齿轮材料及热处理
小齿轮选用45钢调质，平均硬度为240HBS，大齿轮材料为45刚正火，平均硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。
4.齿数选择
选小齿轮齿数 ，根据传动比 ，则大齿轮齿数 ，取 =76。
实际传动比
5.选取螺旋角。初选螺旋角β=14 。
（二） 按齿面接触强度设计
1.确定各参数的值:
1.1
1计算带式运输机所需的功率：P = =3.09749kw
2各机械传动效率的参数选择：一对滚轴承η1=0.99，锥齿轮传动效率η2=0.96，圆柱齿轮传动效率η3=0.97,联轴器效率η4=0.99
所以总传动效率： =η1⁴η2η3η4²
=0.86
1.计算电动机的输出功率： = =3.56kw
1)试选载荷系数 =1.3
2)计算小齿轮传递的扭矩。
3)查课本 表10-7选取齿宽系数 。
4)查课本 表1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-6得材料的弹性影响系数 。
5)教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；10—21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限 。
6)按式(10—13)计算应力循环次数
7) ； ；
2.输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。
3.材料选择由《机械设计》第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材表10—1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下：
表2
齿轮型号
材料牌号
热处理方法
强度极限
屈服极限
硬度（HBS）
平均硬度（HBS）
齿芯部
齿面部
小齿轮
45
调质处理
650
360
217~255
工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。常温下连续工作，空载启动，工作载荷平移，三相交流电源，电压源380v 220v。
设计步骤：
传动方案拟定
由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。
减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。
联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。
专业：机械设计班级：1101
学生姓名:李炎奎学号:1112110110
指导教师:邱显焱
湖南工业大学科技学院教务部 制
年 月 日
机械设计课程设计任务书
设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器
设计内容：
（1）设计说明书（一份）
（2）减速器装配图（1张）
（3）减速器零件图（不低于3张
系统简图：
原始数据：运输带拉力F=2900N，滚筒转速60r/min，滚筒直径D=340mm,使用年限10年
3.几何尺寸计算
1)计算中心距
将中心距圆整为170mm。
2)按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正。
3)计算大﹑小齿轮的分度圆直径
4)计算齿轮宽度
圆整后取b=68mm
小齿轮 ，大齿轮
4.齿轮结构设计
小齿轮3由于直径小，采用齿轮轴结构；大齿轮5采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，大斜齿圆柱齿轮见下表5；大齿轮4结构草图如上图。低速级圆柱斜齿轮传动尺寸见下表。
4)教材10—18图查得弯曲疲劳寿命系数 。
5)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4。
6)计算大小齿轮的 并加以比较，
= ， ，大齿轮的数值大。
2.计算（按大齿轮）
=
=3.286mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。所以可取弯曲强度算得的模数2.698mm并就近圆整为标准值 mm（摘自《机械原理教程》第二版清华大学出版社4.11锥齿轮模数（摘自GB/T12368—1990）），而按接触强度算得分度圆直径 =104.046mm重新修正齿轮齿数， ,取整 ，则 ，为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳， 一般应互为质数。故取整 。
=
=59.506mm
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b和模数
b=
=
4)齿高
=
5)计算纵向重合度
6)计算载荷系数K
已知使用系数 ，根据v=1.13m/s，8级精度，查课本 图10-8得动载系数 ；查课本 表10-4得K =1.454；查课本 图10-13得K =1.388；查课本 表10-3得 。
故载荷系数
锥角
齿数
21
56
传动比
2.667
分度圆直径
105mm
280mm
齿顶圆直径
114.363mm
283.511mm
齿根圆直径
93.764mm
275.787mm
锥距
149.520mm
齿宽
45mm
45mm
2.2
(七)选定齿轮类型﹑精度等级﹑材料及齿数
1.按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。
2.经一级减速后二级速度不高，故用8级精度。
9.当量齿数 ，
10.分度圆齿厚
11.修正计算结果：
1)由教材10—5表查得： ， ； ， 。
2) ，再根据8级精度按教材10—8图查得：动载系数 =1.25；由10—3表查得：齿间载荷分配系数 = ；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数 = =
3)
4)校核分度圆直径
=
=98.780
5) = ， ，大齿轮的数值大，按大齿轮校核。
所以：
6)按实际载荷系数校正所算得分度圆直径
7)就算模数：
mm
(四)按齿根弯曲疲劳强度设计
m
1.确定计算参数
1)计算载荷
2)查取齿数系数及应了校正系数由教材10—5表得： ， ； ， 。
3)教材10—20图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限 ；教材10—20图b按齿面硬度查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。
2)根据步骤1、2和电机直径d电机=42 mm，则选取LX3型联轴器。其中：公称转矩
，联轴器孔直径d=（30、32、35、38、40、42、45、48）满足电机直径d电机=42 mm。
3)确定轴的最小直径。根据d轴=（0.8~1.2）d电机，所以 。取
7)按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
8)计算模数
=
（三） 按齿根弯曲强度设计
≥
1.确定计算参数
1)计算载荷系数
2)小齿轮传递的扭矩
3)根据纵向重合度 ，查课本 图10-28得螺旋角影响系数 =0.88。
4)计算当量齿数
5)查取齿形系数 和应力校正系数
查课本 表10-5得 。
6)计算弯曲疲劳许用应力
大斜齿轮结构草图
表5斜齿大圆柱齿轮结构尺寸
名称
结构尺寸经验计算公式
计算值
榖空直径d
由轴设计而定d=d轴
70mm
轮毂直径
112mm
轮毂宽度L
70mm（取为与齿宽 相等）
腹板最大直径
240mm
板孔分布圆直径
176mm
板孔直径
（32~44.8）mm
腹板厚度C
18mm
表6低速级圆柱斜齿轮传动尺寸
名称
计算公式
计算值
法面模数
3mm
法面压力角
螺旋角
齿数
22
88
传动比
4
分度圆直径
68mm
272mm
齿顶圆直径
74mm
278mm
齿根圆直径
60.5mm
264.5mm
中心距
170mm
齿宽
74mm
70mm
第3章
3.1
轴采用材料45钢，进行调质处理。则许用应力确定的系数103 ，取高速轴 ，中间轴 ，低速轴 。按扭转强度初定该轴的最小直径 ，即： 。当轴段截面处有一个键槽，就将计数值加大5%~7%，当两个键槽时将数值增大到10%~15%。
4)锥齿轮传动齿宽系数 。
5)教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；10—21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限 。
6)按式(10—13)计算应力循环次数
；
7)查教材10—19图接触疲劳寿命系数 ， 。
8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，
则 =
2.计算
满载转速r/min
轴径D/mm
伸出长E/mm
启动转矩
最大转矩
额定转矩
额定转矩
Y132M1-6
4
960
42
110
2.0
2.0
1.2
2.总传动比：
3.传动比的分配： = ，
1.3
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴 Ⅳ轴n4=n3=48r/min
1.4
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴 kw
Ⅳ轴
1.5
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴
轴的运动动力参数
项目
电动机
高速转轴1
1)计算小齿轮分度圆直径 （由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）
=
=86.183 mm
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b及模数
39.654mm
mm
4)齿高
5)计算载荷系数K由教材10—2表查得：使用系数使用系数 =1；根据v=3.68m/s、8级精度按第一级精度，由10—8图查得：动载系数 =1.22；由10—3表查得：齿间载荷分配系数 = ；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数 = =
8)查教材10—19图接触疲劳寿命系数 ， 。
9)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，
则 =
= <1.23
10)查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433。
11)查课本 图10-26 得 ， ，则 =0.754+0.886=1.64 。
2.计算
1)试算小齿轮分度圆直径d ，由计算公式得
中间转轴2
低速转轴3
工作轴4
转速(r/min）
960
960
240
48
48
实际功率（kw）
3.63
3.06
3.01
2.88
2.83
转矩（N.M）
31.44
30.50
119.58
574.21
562.79
传动比
1
4
5
第2章
2.1
(二)选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1.按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动
1.高速轴： ，因高速轴安装联轴器有一键槽，则： 22.41mm。对于连接电动机和减速器高速轴的联轴器，为了减少启动转矩，其联轴器应具有较小的转动惯量和良好的减震性能，故采用LX型弹性柱销联轴器（GB/T5014—2003）。
1)联轴器传递的名义转矩 =9550
计算转矩 （K为带式运输机工作系数，K=1.25~1.5,取K=1.5）。
湖南工业大学科技学院
课程设计资料
课程名称：机械设计
设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器
专业：机械设计班级：1101
学生姓名:李炎奎学号:1112110110
指导教师:邱显焱
材料目录
序号
名称
数量
1
课程设计任务书
1
2
课程设计报告书
1
3
课程设计其它资料
1
4
CAD图纸
5
课程设计说明书
课程名称：机械设计
设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器
6)
=
=3.08mm
实际 ， ，均大于计算的要求值，故齿轮的强度足够。
(六)齿轮结构设计小齿轮1由于直径小，采用实体结构；大齿轮2采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，见下表；大齿轮2结构草图如图。高速级齿轮传动的尺寸见表
大锥齿轮结构草图
表3大锥齿轮结构尺寸
名称
结构尺寸及经验公式
2.确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 =8~40 。则电动机同步转速选择可选为750r/min，1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和满足锥齿轮传动比关系（ ），故首先选择1000r/min，电动机选择如表所示
表1
型号
额定功率/kw
计算值
锥角
锥距
R
149.520mm
轮缘厚度
16mm
大端齿顶圆直径
283.511mm
榖空直径D
由轴设计而定
50mm
轮毂直径
80mm
轮毂宽度L
取55mm
腹板最大直径
由结构确定
188mm
板孔分布圆直径
134mm
板孔直径
由结构确定
24mm
腹板厚度
18mm
表4高速级锥齿轮传动尺寸
名称
计算公式
计算值
法面模数
5 mm
则实际传动比 ，与原传动比相差1.2%，且在 误差范围内。
(五)计算大小齿轮的基本几何尺寸
1.分度圆锥角：
1)小齿轮
2)大齿轮
2.分度圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
3.齿顶高
4.齿根高
5.齿顶圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
6.齿根圆直径：
1)小齿轮
2)大齿轮
7.锥距
8.齿宽 ，（取整）b=45mm。
则：圆整后小齿宽 ，大齿宽 。
查课本 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限 。
查课本 图10-18得弯曲疲劳寿命系数 。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则
7)计算大﹑小齿轮的 并加以比较
大齿轮的数值大，选用大齿轮。
2.设计计算
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，所以可取弯曲强度算得的模数 （摘自《机械原理教程》第二版清华大学出版社4.3标准模数（摘自GB/T1357—1987）），而按接触强度算得分度圆直径 =67.340mm重新修正齿轮齿数， ,取整 ，则实际传动 ，与原分配传动比4一致。
240
大齿轮
45
正火处理
580
290
162~217
200
二者硬度差约为40HBS。
4.选择小齿轮齿数 19，则： ，取 。实际齿比
5.确定当量齿数
， 。
(三)按齿面接触疲劳强度设计
1.确定公式内的数值
1)试选载荷系数
2)教材表10—6查得材料弹性系数 （大小齿轮均采用锻钢）
3)小齿轮传递转矩 4.387
3.齿轮材料及热处理
小齿轮选用45钢调质，平均硬度为240HBS，大齿轮材料为45刚正火，平均硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。
4.齿数选择
选小齿轮齿数 ，根据传动比 ，则大齿轮齿数 ，取 =76。
实际传动比
5.选取螺旋角。初选螺旋角β=14 。
（二） 按齿面接触强度设计
1.确定各参数的值: