机械设计课程设计+齿轮篇
齿轮机械设计课程设计说明书
机械基础课程设计说明书设计题目机械传动设计生物与化学工程学院食品工程专业班级 17食品学号设计人杨某人指导老师李党育完成日期 2019 年 6 月 21 日南阳理工学院目录设计任务 (1)1.设计题目 (1)2.设计任务 (1)3.具体要求 (1)电动机的选择 (2)1.拟定传动方案 (2)2.选择电动机 (3)3.计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)4.传动装置的运动和动力学参数 (4)传动零件的设计计算 (5)1.V带传动 (5)2.减速箱内的单级圆柱齿轮传动 (6)齿轮参数的计算 (8)1.小齿轮的计算 (8)2.大齿轮的计算 (8)设计小结 (10)参考资料 (10)1设计任务1.设计题目带式运输机传动装置设计，运动见图如下：(1)带式运输机数据（见数据表）(2)工作条件：用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作4小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。
(3)使用期限：工作期限为10年，每年工作300天。
(4)生产批量及加工条件：小批量生产，无铸造设备。
2.设计任务(1)选择电动机型号；(2)确定带传动的主要参数及尺寸； (3) 确定齿轮传动的主要参数及尺寸；；3.具体要求(1)零件（齿轮）图二张（A3）； (2)设计说明书一份，不少于2000字。
电动机的选择1.拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。
可先由已知条件计算出驱动卷筒的转速，即一般常选用转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为8.1或12，根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。
先考虑有以下集中传动方案进行选择，如图所示带式运输机传动方案比较传动方案应满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，而且要求结构简单，尺寸紧凑，成本低，传动效率高，操作维护方便。
通过分析比较最后选择其中较合理的一种。
a.方案:宽度和长度尺寸较大，带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境，但有过载保护作用，还可以缓和冲击和振动，因此这种方案得到广泛应用;b.方案:结构紧凑，若在大功率和长期运转条件下使用，则由于蜗杆传动效率低,功率损耗大，很不经济;c. 方案:宽度尺寸小，适于在恶劣环境下长期连续工作，但圆23锥齿轮加工比圆柱齿轮闲难;d.方案:与b 方案相比较，宽度尺寸较大，输人轴线与工作机位置是水平位置。
机械设计课程设计一级齿轮减速器
机械设计课程设计一级齿轮减速器机械设计课程设计——一级齿轮减速器，这可不是个简单的活儿。
说实话，一开始拿到这个题目，我也有点懵。
啥？一级齿轮减速器？听起来像是工程师才懂的高大上东西，简直跟外星科技似的。
要说这东西，光是名字就能把大部分人吓退。
齿轮减速器，顾名思义，就是通过齿轮的相互啮合，达到减速的目的。
好像听起来很高深对不对？但其实说白了，它就是把一个东西的转速降低，变得更慢一点，让机器的运转更加平稳、精准。
先说说，齿轮减速器到底是干什么的吧。
就像你开车一样，发动机转速很高，但如果直接把这个转速传给车轮，那车根本没法跑，几乎是原地打转。
怎么办呢？必须得有个装置来把发动机的高速转速减下来，这样才能让车顺利前进。
齿轮减速器，基本上就承担着这样的任务，像是一个“转速调节器”。
不过呢，不同于汽车的变速箱，齿轮减速器更专注于那些工业设备，比如传送带、电动工具这些需要精确控制速度的机器。
我们设计的一级齿轮减速器，是一种比较基础的设计，通常用于一些不要求太高减速比的场合。
就是说，它的减速功能比较简单，最多降低个几倍的转速。
这就像是你骑自行车，换个轻松档，能让你不用拼命蹬就能走得比较快。
可是，这样的设计又不能太复杂，不能乱七八糟的加一堆不必要的功能，不能让它变成个“花架子”那样的东西，得简简单单、靠谱实用才行。
设计齿轮减速器的时候，首先要搞清楚这个机器的工作环境。
想想看，齿轮是靠相互啮合来工作的，每个齿轮的大小、形状、角度都得考虑得清清楚楚。
不然一旦齿轮之间的啮合不顺畅，就容易发生磨损、卡顿、甚至故障。
别看齿轮减速器的外形大概就那么一个铁壳，里面的学问可多着呢。
就拿齿轮的材料来说，必须选对适合的钢材。
要是钢材选择不当，齿轮在运转时可能会出现过热、变形的情况，那就麻烦大了。
要知道，齿轮可是整个减速器的“心脏”，它不行了，其他的都白搭。
齿轮之间的啮合方式也不能小看。
你要是设计得不合理，齿轮啮合时可能会出现震动、噪音大，甚至产生不均匀的磨损。
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。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书正文：一级齿轮减速器设计说明书设计目标：本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器，实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时，考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中，齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计，可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分，在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速：N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速：N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率：P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求，选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系，计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比，计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件，选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件，进行应力和变形的计算，检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析，确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源，提出相应的控制措施，以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求，选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求，选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究，本次设计满足了预期的减速比要求，并具备足够的强度和稳定性，同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
机械制造工艺学课程设计—齿轮设计
机械制造工艺学课程设计题目：直齿圆柱齿轮设计姓名（学号）：）教学院：专业班级：指导教师：完成时间：教务处制目录引言 (1)1.齿轮零件结构分析 (1)1.1 齿轮零件图分析 (1)1.2 齿轮零件结构分析 (2)1.2.1零件表面组成 (2)1.2.2确定主要表面与次要表面 (2)1.2.3零件结构工艺性分析 (2)2.毛坯的确定 (2)2.1毛坯的确定原则 (2)2.2毛胚的选择原则 (2)3.选择定位基准 (3)3.1以内孔和端面定位 (3)3.2以外圆和端面定位 (3)4.拟定齿轮的工艺路线 (3)4.1确定加工方案 (3)4.1.1齿坯加工方案的选择 (3)4.1.2齿形加工 (4)4.2划分加工阶段 (4)4.3选择定位基准 (4)4.4加工工序安排 (4)5.确定加工尺寸和切削用量 (4)5.1背吃刀量的选择 (4)5.2进给量的选择 (5)5.3切削速度的选择 (5)6.设计工序内容 (5)6.1确定工序尺寸 (5)6.2选择设备工装 (6)7.夹具设计 (6)7.1机床夹具的定位误差 (6)7.1.1心轴 (6)7.1.2定位套 (7)7.2机床夹具的对刀装置 (7)7.2.1确定插床夹具对刀块位置尺寸的步骤 (8)7.2.2精度校验 (8)7.3机床夹具的选择原则 (8)9.附件 (9)参考文献 (10)致谢词 (10)引言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作惊醒一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
为今后的工作打下一个良好的基础。
机械设计课程设计：二级圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计
N =60n j =60×960×1×（3×8×300×10=4.1472×10 h
N =0.471×10 h
7)查教材10-19图得：K =0.89 K =0.9
8)齿轮的接触疲劳强度极限：取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式（10-12）得:
[ ] = =0.89×650=578.5
2、按齿面接触疲劳强度设计
设计计算公式：
≥
（1）、确定公式内的各计算值
1）试选载荷系数 =1.8
2）小齿轮传递的转矩 =95.5×10 × =49.24KN.Mm
3）取齿宽系数
4）查图10-21齿面硬度得小齿轮的接触疲劳强度极限 650Mpa大齿轮的接触疲劳极限 550Mpa
5）查表10-6选取弹性影响系数 =189.8
=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
d = =62
d = =248
（4）计算齿轮宽度
B=
（5）结构设计
小齿轮（齿轮1）齿顶圆直径为66mm采用实心结构
大齿轮（齿轮2）齿顶圆直径为252mm采用腹板式结构其零件图如下
图二、斜齿圆柱齿轮
设计计算及说明
=1.32
=61.4mm
=2.7 mm
=24.08
结果
=96.33
4）查取齿形系数查教材图表（表10-5） =2.6476， =2.18734
5）查取应力校正系数查教材图表（表10-5） =1.5808， =1.78633
6）查教材图表（图10-20c）查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 =520MPa，大齿轮弯曲疲劳强度极限 =400MPa。
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。
机械设计基础课程设计--单级圆柱齿轮减速器
机械设计基础课程设计目录设计任务书 (1)一. 前言1.1设计目的 (2)1.2传动方案的分析与拟定 (2)二. 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择 (3)2.2 电动机选择 (3)2.3 确定电动机转速 (3)2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (4)2.5动力运动参数计算 (4)三. 传动零件的设计计算3.1减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动 (6)四. 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 (8)4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算 (8)4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 (9)4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (10)4.3齿轮的结构设计 (10)五. 轴的设计计算5.1输入轴的设计 (11)5.2输出轴的设计 (16)六. 减速器箱体基本尺寸设计6.1箱体壁厚、凸缘、螺钉及螺栓 (19)6.2螺钉螺栓到箱体外避距离、箱体内部尺寸 (19)6.3视孔盖、其中吊耳和吊钩 (20)6.4细节事项 (20)七. 轴承、键和联轴器的选择7.1 轴承的选择 (22)7.2 键的选择计算及校核 (22)7.3 联轴器的选择 (23)八. 减速器润滑、密封8.1润滑的选择确定 (24)8.2 密封的选择确定 (24)九. 减速器绘制与结构分析9.1拆卸减速器 (25)9.2 分析装配方案 (25)9.3 分析各零件作用、结构及类型 (25)9.4 减速器装配草图设计 (25)9.5 完成减速器装配草图 (26)9.6 减速器装配图绘制过程 (26)9.7 完成装配图 (27)9.8 零件图设计 (27)十一.设计总结 (28)参考文献 (29)设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续单向工作, 一班工作制, 载荷平稳, 室内工作, 有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑）。
生产条件: 中等规模机械厂, 可加工7—8级齿轮与蜗轮。
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计课程设计
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计课程设计
课程设计题目：机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计
设计目标：
1. 设计一级直齿圆柱齿轮减速器，传递功率为10kW，转速比
为10:1。
2. 设计输出轴，输出轴径向载荷和轴向载荷均不得超过允许范围。
3. 设计减速器的选型和传动比。
4. 绘制减速器的总布置图，齿轮的半径及齿宽尺寸、加工精度等技术要求。
5. 计算并选择减速器各配件如轴、轴承、密封件的类型和规格。
设计步骤：
1. 根据传递功率和转速比计算输出轴的转速和齿轮的齿数。
2. 选用齿轮的材料和模数，计算齿轮的模数、齿宽和齿数。
3. 绘制减速器的总布置图，并计算齿轮的半径、啮合角度、齿数比、齿宽等尺寸。
4. 计算减速器输出轴所承受的径向和轴向载荷，根据承载能力选择输出轴的材料和直径。
5. 选择减速器的配件如轴、轴承、密封件的类型和规格，根据耐久度和安全性进行计算和选择。
6. 编写减速器的总结和使用说明，注意减速器的使用和维护。
设计要求和注意事项：
1. 选用适当的齿轮材料和模数，齿轮啮合要求要达到一定的精度。
2. 考虑减速器的结构紧凑性和传动效率，尽量减小噪声和振动。
3. 对于配件的选择和计算，要根据实际情况进行，注意耐久度和安全性。
4. 在设计过程中，要充分考虑制造工艺和加工精度的要求，使得减速器具有稳定的性能和可靠的使用寿命。
5. 最后编写减速器的总结和使用说明，并对减速器进行检验和试运行，保证其能够正常运行和使用。
机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计
一、教案基本信息机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计课时安排：2学时教学目标：1. 了解齿轮机构的基本概念和分类。
2. 掌握齿轮的啮合条件和传动比计算。
3. 能够分析齿轮机构的运动设计。
教学方法：1. 讲授：讲解齿轮机构的基本概念、分类和啮合条件。
2. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例。
3. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题。
教学内容：1. 齿轮机构的基本概念和分类2. 齿轮的啮合条件3. 传动比计算4. 齿轮机构的运动设计5. 齿轮机构设计实例分析二、教学过程1. 导入：通过展示齿轮机构的图片，引导学生思考齿轮机构在机械系统中的应用和重要性。
2. 讲解齿轮机构的基本概念和分类：解释齿轮机构的特点、工作原理和分类。
3. 讲解齿轮的啮合条件：介绍齿轮啮合的基本条件，如齿数、模数、压力角等。
4. 讲解传动比计算：解释传动比的定义和计算方法，引导学生理解传动比在齿轮机构中的作用。
5. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例，如减速器和变速器的设计。
6. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题，如啮合条件、传动比选择等。
三、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对齿轮机构的基本概念和分类的理解。
2. 作业布置：布置有关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题，巩固所学知识。
3. 课程报告：要求学生分析一个齿轮机构的运动设计实例，评估其设计合理性。
四、教学资源1. 教材：机械原理教材相关章节。
2. 图片：齿轮机构的图片。
3. 视频：齿轮机构的运动原理视频。
4. 练习题：相关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题。
五、教学延伸1. 深入学习其他齿轮机构的分类，如蜗轮蜗杆机构、行星齿轮机构等。
2. 研究齿轮机构的运动仿真，深入了解其运动特性和性能。
3. 探索齿轮机构在实际工程应用中的设计和优化方法。
六、教学过程7. 讲解齿轮机构的运动设计：介绍齿轮机构运动设计的方法和步骤，包括运动传递分析、齿轮尺寸计算等。
机械设计第十章齿轮设计课后习题答案
机械设计第⼗章齿轮设计课后习题答案机械设计第⼗章齿轮设计课后习题答案10-2解（1）齿轮A为主动轮，齿轮B为“惰轮”，也就是说齿轮B既是主动轮⼜是从动轮。
当齿轮B与主动轮A啮合时，⼯作齿⾯是王侧，当齿轮B与从动轮C啮合时，⼯作齿⾯是另⼀侧。
对于⼀个轮齿来讲，是双齿⾯⼯作双齿⾯受载，弯曲应⼒是对称循环，接触⼒是脉动循环，取10-3 答：齿⾯接触应⼒是脉动循环，齿根弯曲应⼒是对称循环。
在作弯曲强度计算时，应将图中查出的极限应⼒值乘以0.7. 10-4 答：⼀般齿轮材料主要选⽤锻钢（碳钢或全⾦钢）。
对于精度要求较低的齿轮，将齿轮⽑坯经正⽕或调质处理后切齿即为成，这时精度可达8级，精切合⾦钢主要是渗碳后淬⽕，最后进⾏滚齿等精加⼯，其精度可达7，6级甚或5级。
对于尺⼨较⼤的齿轮，可适⽤铸钢或球墨铸铁，正⽕后切齿也可达8级精度。
10-5提⾼轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增⼤齿根过渡圆⾓半径，消除加⼯⼑痕，可降低齿根应⼒集中;增⼤轴和⽀承的则度，可减⼩齿⾯局部受载；采取合适的热处理⽅法使轮世部具有⾜够的韧性；在齿根部进⾏喷丸、滚压等表⾯强度，降低齿轮表⾯粗糙度，齿轮采⽤正变位等。
提⾼齿⾯抗点蚀能⼒的措施有：提⾼齿⾯硬度；降低表⾯粗糙度；增⼤润滑油粘度；提⾼加⼯、发装精度以减⼩动载荷；在许可范围内采⽤较⼤变位系数正传动，可增⼤齿轮传动的综合曲率半径。
10-6解（1）选⽤齿轮的材料和精度等级，由教材表10-1可知，⼤⼩齿轮材料均为45号钢调质，⼩齿轮齿⾯硬度为250HBS,⼤齿轮齿⾯硬度为220HBS.选精度等级为7级。
（2）按齿⾯接触疲劳强度设计。
1、⼩齿轮传递的转矩2、初选载荷系数：初选Kt=1.83、确定齿宽系数：⼩齿轮不对称布置，据教材表10-7选⽤4、确定弹性影响系数：据教材表10-6查得5、确定区域载荷系数：按标准直齿圆柱齿轮传动设计ZH=2.56、齿数⽐：7、确定接触许⽤应⼒：循环次数查教材图10-19曲线I得查教材10-21（d）得8、由接触强度计算⼩齿轮的分度圆直径齿轮的使⽤系数：载荷状况以轻微冲击为依据查教材表10-2得KA=1.25齿轮的圆周速度由教材图10-8查得：Kv=1.12对于软齿⾯齿轮，假设,由教材表10-3查得齿宽齿宽与齿⾼⽐由教材表10-4查得,由教材图10-13查得：,接触强度载荷系数：10、校正直径：取标准值m=2.5mm11、齿轮的相关参数：12、确定齿宽：圆整后，取b2=50mm,b1=55mm.(3)校核齿根弯曲疲劳强度。
机械设计课件第10章齿轮传动
2 优势
3 特点
高效传动，扭矩输出稳定， 反向传动方便。
具有多种传动比，适用于 不同的工况和需求。
常见齿轮类型及其特点
直齿轮
齿轮齿条平行，传动效率高。
斜齿轮
啮合平稳，噪声较低。
锥齿轮
传递扭矩在非平行轴上，用于转向和变速。
蜗轮蜗杆
大传动比，用于减速。
计算公式和参数
了解齿轮传动的计算公式和关键参数，包括齿数、模数、压力角、啮合系数等，以确保传动系统的设计合理且 可靠。
参数 齿数 模数 压力角
啮合系数
含义 齿轮上的齿数，影响啮合传动比。 齿轮的尺寸参数，直接影响齿轮的尺寸和强度。 齿轮齿条之间的夹角，影响齿轮的传动效率和噪 声。 齿轮啮合平稳性的评价指标。
设计与选型注意事项
负载分析
根据实际负荷条件分析齿轮的工作状态和强度 要求。
润滑要求
考虑齿轮传动的润滑方式和润滑剂的选择，以 减少磨损和延长使用寿命。
问题解答与讨论
解答学生在课程过程中遇到的问题并进行讨论，加深对齿轮传动原理和应用的理解。
课堂总结与展望
对本章内容进行总结，并展望下一章的内容，引发学生对机械设计的兴趣和 思考。
机械设计课件第10章齿轮 传动
欢迎来到第10章齿轮传动的课程，我们将深入了解齿轮传动的基础知识、常 见类型及其特点、计算公式和参数、设计与选型注意事项，以及实际应用案 例的分析。
基础知识
了解齿轮传动的基本工作原理和优势，包括传递扭矩和转速的原理，以及齿轮传动的高效性和可靠性。
1 工作原理
齿轮之间通过啮合将动力 传递，实现转动。
材料选择
根据负载和工作条件选择合适的齿轮材料，包 括硬度、韧性和耐磨性等方面。
齿轮式减速器课程设计
齿轮式减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮减速器的基本原理与结构，掌握齿轮传动比的计算方法。
2. 学生能够运用已学物理知识，分析齿轮减速器在实际应用中的力学性能。
3. 学生掌握齿轮减速器的分类、特点及其在不同工业领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件设计简单的齿轮减速器模型，并进行模拟分析。
2. 学生通过动手实践，掌握齿轮减速器的组装与调试技巧，提高实际问题解决能力。
3. 学生能够运用数据分析方法，评价齿轮减速器的性能优劣。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设计及制造专业的热爱，增强对工程实践的兴趣。
2. 学生在学习过程中，树立团队合作意识，培养沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到齿轮减速器在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感。
本课程针对高中二年级学生，结合物理、数学等学科知识，以实用性为导向，注重培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
课程目标具体明确，可衡量性强，便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将掌握齿轮减速器相关知识，提高综合运用各学科知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 齿轮减速器原理及其结构组成- 齿轮传动比的计算与齿轮设计基础- 齿轮减速器的分类、性能参数及应用领域- 相关物理知识（力学、摩擦学）在齿轮减速器中的应用2. 实践技能：- 齿轮减速器模型的CAD设计及模拟分析- 齿轮减速器的组装与调试方法- 齿轮减速器性能测试与数据分析- 故障诊断与维护保养技巧3. 教学进度安排：- 第一节课：齿轮减速器原理与结构组成学习，了解齿轮传动比计算方法- 第二节课：齿轮减速器分类、性能参数及应用领域学习，动手实践CAD设计- 第三节课：齿轮减速器组装与调试，学习性能测试与数据分析方法- 第四节课：故障诊断与维护保养，总结齿轮减速器在实际应用中的注意事项教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教材参考《机械设计基础》相关章节，结合实践操作，确保学生能够理论联系实际，提高综合运用能力。
机械设计课程设计单级直齿圆柱齿轮减速器说明书
实用文档课程设计任务书课程设计题目：带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器（一）设计容1、电动机的选择与运动参数的计算2、齿轮传动的设计；3、轴的设计；4、绘制零件的工作图和装配图(1) 减速器的装配图(2) 绘制零件的工作图5、编写设计说明书(1)、目录；(2)、设计任务书；(3)、设计计算：详细的设计步骤与演算过程；(4)、对设计后的评价；(5)、参考文献资料。
（二）设计工作量1.减速器装配图一2.零件图二（轴一，齿轮一）3.设计说明一份。
目录传动方案拟定与说明 4电动机的选择 5齿轮传动的设计计算 8轴的设计计算 12减速器铸造机体结构尺寸计算结果表 18设计小结 21传动方案拟定与说明系统简图：原始数据：带工作拉力F=2000N，带速度V=2.4m/s，卷筒直径D450mm工作要求：每日两班制，传动不逆转，有中等冲击，链速允许误差为5%电动机的选择1、电动机类型的选择Y系列三相异步电动机2、电动机功率的选择（1）工作机所需功率Pw。
Pw=Fv/1000=(2000·2.4)/1000=4.8Kw（2）电动机输出功率Pd。
考虑传动装置的功率损耗，所需电动机的输出功率为Pd=Pw/η式中：η1. η2.，η3，η4为别为传动系统中联轴器、滚动轴承、齿轮传动与卷筒传动的效率，查表2-3，取η1=0.99，η2=0.98，η3=0.97，η4=0.96，则η=0.992·0.984·0.972·0.96=0.817所需电动机的输出功率为Pd=Pw/η=4.8/0.817=5.88Kw（2）确定电动机的额定功率Ped。
选定电动机的额定功率Ped=7.5Kw 3、选择电动机的转速计算工作机的转速n wn w=（60·1000·v）/πD=101.9r/min安表2-2推荐的传动比合理围，二级圆柱齿轮减速器传动比围是i’=8~40.则电动机转速的可选围为Nd=I’n w=*8~40）·101.9=815.2~4076Kw可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min的电动机都符合要求，查表14-1，初选同步转速1000r/min、1500r/min 的两种电动机进行比较，则为Y160M-6、Y132M-4，其传动比为9.81、14.72.因此电动机Y160M-6传动比小，选定电动机型号为Y160M-6。
机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计
机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计一、教学目标：1. 知识与技能：（1）理解齿轮机构的定义、分类和应用；（2）掌握齿轮的基本参数和计算方法；（3）学会分析齿轮机构的运动特性；（4）能够设计简单的齿轮传动系统。
2. 过程与方法：（1）通过实例分析，掌握齿轮机构的结构特点；（2）利用图表和计算公式，分析齿轮机构的运动规律；（3）运用设计软件或手绘，完成齿轮传动系统的设计。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械原理学科的兴趣和热爱；（2）培养学生动手实践能力和创新精神；（3）使学生认识到齿轮机构在工程中的重要性。
二、教学内容：1. 齿轮机构的定义、分类和应用；2. 齿轮的基本参数和计算方法；3. 齿轮机构的运动特性分析；4. 齿轮传动系统的设计方法。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：齿轮机构的特点、应用、基本参数计算、运动特性分析、设计方法。
2. 教学难点：齿轮机构的运动特性分析，齿轮传动系统的设计方法。
四、教学准备：1. 教学材料：教材、课件、模型、设计软件等；2. 教学工具：投影仪、计算机、绘图板等。
五、教学过程：1. 导入新课：通过展示实例图片，引导学生了解齿轮机构的应用，激发学生兴趣。
2. 知识讲解：讲解齿轮机构的定义、分类和应用，引导学生掌握齿轮机构的基本概念。
3. 参数计算：讲解齿轮的基本参数和计算方法，让学生学会如何计算齿轮的参数。
4. 运动分析：分析齿轮机构的运动特性，让学生理解齿轮机构的运动规律。
5. 设计实践：运用设计软件或手绘，让学生完成齿轮传动系统的设计。
6. 课堂讨论：引导学生探讨齿轮机构在实际工程中的应用，提高学生的实践能力。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对齿轮机构基本概念的理解程度。
2. 练习题：布置相关练习题，检查学生对齿轮参数计算和运动分析的掌握情况。
3. 设计作业：评估学生对齿轮传动系统设计方法的掌握，通过评阅设计方案和计算过程进行。
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目录一．设计任务书 (2)二. 传动装置总体设计 (3)三．电动机的选择 (4)四．V带设计 (6)五．带轮的设计 (8)六．齿轮的设计及校核 (9)七．高速轴的设计校核 (14)八．低速轴的设计和校核 (21)九.轴承强度的校核 (29)十．键的选择和校核 (31)十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择 (32)十二. 箱体的设置 (33)十三. 减速器附件的选择 (35)十四.设计总结 (37)十五。
参考文献 (38)一．任务设计书二、传动装置的总体设计。
采用单级皮带传动设计，三．选择电动机1．传动装置的总效率：η=η1η2η2η3η4η5式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.95；η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.98；η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.98;η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99；η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。
所以，传动装置的总效率η=0.95*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96=0.85 电动机所需要的功率P=FV/η=3500*2.5/（0.85×1000）=10.29KW2．卷筒的转速计算nw=60*1000V/πD=60*1000*2.5/3.14*400=119.37r/min一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5 ]；机械设计课程设计（第三版）第4页V带传动的传动比范围为[2，4 ];机械设计课程设计（第三版）第7页总传动比的范围为[6，20]；则电动机的转速范围为[716, 2387 ];3．选择电动机的型号：根据工作条件，选择一般用途的Y系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y160L-6型电动机。
额定功率11KW，满载转速970（r/min）,额定转矩2.0（N/m）,最大转矩2.0（N/m）。
4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比总传动比i=nm/nw=970/119.37=8.13式中：n为电动机满载转速；n为工作机轴转速。
w取V带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ib/3=2.71;5．计算传动装置的运动和动力参数高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴Ⅰ轴：n1=n/i1=970/3=323.33 ; r/minⅡ轴：n2=ni/i2=970/2.71=119.31 ; r/min卷筒轴：n3=n2=119.31r/min6.计算各轴的功率Ⅰ轴：P1=P ⨯η1=9.78(KW); Ⅱ轴P2=P1⨯η2η3=9.39(KW);卷筒轴的输入功率：P3=P2⨯η⨯η2=9.11(KW) 7．计算各轴的转矩Ⅰ轴的转矩：T1=9550⨯P1/n1=288.87 N ·m Ⅱ轴的转矩：T2=9550⨯P2/n2 =751.61 N ·m电动机轴的输出转转矩：T3=9550⨯P/n=9550⨯1029/970=101.31 N ·m 1月6号 录完第二部分 传动零件的计算四.V 型带零件设计1.计算功率：75.95.73.1=⨯=⨯=P KACAPk A --------工作情况系数，查表取值1.3;机械设计第八版156页p --------电动机的额定功率2.选择带型根据75.9=P CA ，n=971,可知选择B 型；机械设计第八版157页 由表8－6和表8－8取主动轮基准直径 mm dd 1401=则从动轮的直径为 4202=d d据表8－8，取4502=b d mm3.验算带的速度1000601⨯=nv ddπ=10006097114014.3⨯⨯⨯=7.11m/s机械设计第八版157页 7.11m/s 〈25m/sV 带的速度合适4、确定普通V 带的基准长度和传动中心矩根据0.7(d d 1+d d 2)<a 0<2(d d 1+d d 2)，初步确定中心矩 机械设计第八版152页oa=1000mm5.计算带所需的基准长度：d L=212214/)(2/)(2addddad d d d -=++π=)10004/()140450(2/)140450(14.3100022⨯-++⨯+⨯=2950.6mm机械设计第八版158页由表8－2选带的基准长度L d =3150mm 6.计算实际中心距a2/)(0dodLLaa -+==2/)6.29503150(1000-+/2=1100mm机械设计第八版158页验算小带轮上的包角1αa d d d d /3.57)(18001201⨯--=α=09.163 o 90〉7.确定带的根数Z Z ＝kk p p plcaα)(0∆+ 机械设计第八版158页由min /971r n =， 3,1401==i mm d d 查表8－4a 和表8－4b得p=1.68，p 0∆=0.31查表8－5得：=k α0.955,查表8－2得：=k l 1.07，则Z ＝kk p p plcaα)(0∆+=9.75/(1.68+0.31)0.955 ⨯1.07=4.794 取Z=5根 8.计算预紧力vk pF q VZca20)15.2(500+-=α机械设计第八版158页查表8-3得q=0.18（kg/m ） 则2011.718.0)1955.05.2(511.775.9500⨯+-⨯⨯⨯=F =230.8N 9.计算作用在轴上的压轴力==)2/sin(210αzF Fp 095.81sin 8.23052⨯⨯⨯=2285.2N 机械设计第八版158页五.带轮结构设计带轮的材料采用铸铁 主动轮基准直径1401=d d，故采用腹板式（或实心式），从动轮基准直径4502=d d，采用孔板式。
六．齿轮的设计1．选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数； （1）.按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动；(2).减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用7级精度（GB10095-88）；(3).选择材料。
大小齿轮的材料均选用40Cr （表面淬火），硬度为50HRC ， (4).选小齿轮的齿数为29，则大齿轮的齿数为29⨯4.065=117.885，取2Z=1182.由《机械设计基础》图5-29（c ）查得弯曲疲劳极限应力σFlim =360Mpa,由图5-32（c ）查得接触疲劳极限应力σHlim =1200Mpa ，由于该齿轮传动为闭式硬齿面传动，应按轮齿弯曲疲劳强度计算齿轮模数m n ，确定齿轮参数和尺寸，然后校核齿面接触疲劳强度。
3.按轮齿弯曲疲劳强度计算齿轮模数m n 。
（1）确定许用弯曲应力σFp :按X N F Y Y S minSTFlim Fp Y σσ=，取Y ST =2.0，Y N =1，Y X =1，S fmin =1.5，则σFp1=480Mpa（2）计算小齿轮名义转矩T 1：M N n •==58.192P 9550T 111 （3）选取载荷系数K ：因为是斜齿轮传动，故K 可选小些，取K=1.3 （4）初步选定齿轮的参数：Z 1=29，Z 2=i 2Z 1=118，取Z 2=118,ψd =0.7, β=15°,079.429118==u (5)确定复合齿形系数Y FS ，因大、小齿轮选用统一材料及热处理，则σFp 相同，故按小齿轮的复合齿形系数Y FS1代入即可，而32cos Z311==βZ v ，由图5-26查得Y FS1=4.06（6）确定重合度和螺旋角系数Y εβ：初选β=15°，根据β3cos Z Zv =则Z v1=32,Z v2=131,则70.1cos )]11(2.388.1[21=+-=βεαv v v Z Z ，则从图5-41中查得Y εβ=0.62，则58.1cos 6.12311212==FP d FS n Z Y Y KT m σψβεβ，按表5-1取标准模数m n =2mm ，则中心距mm Z Z m a n 19.152cos 2)(21=+=β，取a=153，则cos β=0.96,得β=16°15ˊ37"（7）计算传动的几何尺寸：根据βcos Zm d n =得d 1=60.05mm,d 2=244.33mm, b 2=ψd d 1=46mm,b 1=b 2+(5~10)=51~56mm,取b 1=54mm. 4.校核齿面的接触疲劳强度：取Z ε=0.8，又钢制齿轮MPa 8.189Z E =，则MPa u u b KT d 12.7261Z Z 109211E H =+•=εσ 而许用接触应力【σHP 】,取S Hmin =1，Z N =1，Z W =1，则MPa Z Z W N H HP 1200S minHlim==σσ】【，即σH <【σHP 】，满足接触应力要求。
七．轴的设计与校核高速轴的计算。
（1）选择轴的材料选取45钢，调制处理，参数如下: 硬度为HBS ＝220抗拉强度极限σB ＝650MPa 屈服强度极限σs ＝360MPa 弯曲疲劳极限σ－1＝270MPa 剪切疲劳极限τ－1＝155MPa 许用弯应力[σ－1]=60MPa二初步估算轴的最小直径 由前面的传动装置的参数可知1n = 323.6 r/min; 1p =6.5184(KW)；查表可取OA=115； 机械设计第八版370页表15-3==311minnpAdo 3323.66.518115⨯=31.26mm 三．轴的机构设计（1）拟定轴上零件的装配方案如图（轴1），从左到右依次为轴承、轴承端盖、小齿轮1、轴套、轴承、带轮。
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1.轴的最小直径显然是安装带轮处的直径1d，取∏-I d=32 mm ，为了保证轴端挡圈只压在带轮上而不压在端面上，，故Ⅰ段的长度应比带轮的宽度略短一些，取带轮的宽度为50 mm ，现取47l mm Ⅰ＝。
带轮的右端采用轴肩定位,轴肩的高度 111.0~07.0ddh =，取h =2.5 mm ，则Ⅲ-∏d=37 mm 。
轴承端盖的总宽度为20 mm ，根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取盖端的外端面与带轮的左端面间的距离l =30 mm ，故取∏l=50 mm.2.初步选责滚动轴承。
因为轴主要受径向力的作用，一般情况下不受轴向力的作用，故选用深沟球滚动轴承，由于轴Ⅲ-∏d=37 mm ，故轴承的型号为6208，其尺寸为=d 40mm ，=D 80mm, 18=B mm.所以ⅣⅢ-d=ⅣⅢ-d=40mm ，ⅣⅢ-l=ⅧⅦ-l=18mm3.取做成齿轮处的轴段Ⅴ–Ⅵ的直径ⅥⅤ-d =45mm ，ⅥⅤ-l=64mm取齿轮距箱体内壁间距离a ＝10mm ， 考虑到箱体的铸造误差， 4.在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s ， 取s ＝4mm ，则=-V IV l s+a ＝4mm ＋10mm ＝14mmⅤⅣ-d=48mm同理ⅦⅥ-l =s+a=14mm ，ⅦⅥ-d=43 mm至此，已经初步确定了各轴段的长度和直径 （3）轴上零件的轴向定位齿轮，带轮和轴的轴向定位均采用平键链接（详细的选择见后面的键的选择过程）（4）确定轴上的倒角和圆角尺寸参考课本表15－2，取轴端倒角为1×45°，各轴肩处的圆角半径 R=1.2mm(四)计算过程1.根据轴的结构图作出轴的计算简图，如图，对于6208深沟球 滚轴承的mma 9=，简支梁的轴的支承跨距：L=32LL+=l lll lⅧⅦⅦⅥⅥⅤⅤⅣⅣⅢ-----++++-2a=18+14+64+14+18-2 ⨯9=120mm1L=47+50+9=106mm ，2L=55 mm, 3L=65mm2.作用在齿轮上的力dT F t 212==4203.1952⨯=916.6N ==βαcos tan ntrFF333.6NN FF t a6.916==计算支反力水平方向的ΣM =0，所以055.110.2=-F F t HN ，F HN 2=458.3N =-65.110.1F Ft NH 0,FNH 1=541.6N垂直方向的ΣM =0，有=-65.110.1F F r NV 0， FNV 1=197N =-55.110.2F Fr NV 0,FNV 2=166.8N计算弯矩 水平面的弯矩32LF MNH CH⨯== 653.458⨯=29789.5mm N ⋅垂直面弯矩=⨯=⨯=55197211L F M NV CV 10840 mm N ⋅ =⨯=⨯=658.166322L FMNV CV 10840mm N ⋅合成弯矩1C M =122CV CH M M +=31700mm N ⋅ 2C M =222CV CH M M +=31700mm N ⋅根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图，可看出C 为危险截面，现将计算出的截面C 处的H V M M 、及M 的值列于下表：3.按弯扭合成应力校核轴的硬度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯距和扭距的截面（即危险截面C）的强度。