机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书
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一、 传动方案的拟定
对于本机器，初步选择原动机为三相异步电动机，根据任务书的要求，要求本机器的承载能力速度范围大、传动比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。根据参考书[1]第7页常见机械传动的主要性能满足圆柱齿轮传动要求。
对圆柱齿轮传动，为了使结构尺寸和重量较小，当减速比i?8时，宜采用二级以上的传动形式。根据参考书[1]第7页常见机械传动的主要性能二级齿轮减速器传动比范围为：i?840，满足要求。
根据工作条件和原始数据可选展开式二级圆柱齿轮传动。因为此方案工作可靠、传动效率高、维护
方便、环境适应行好，但也有一缺点，就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮，因为斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点，同时选用展开式可以有效地减小横向尺寸。在没有特殊要求的情况下，
一般采用卧式减速器。
为了便于装配，齿轮减速器的机体采用沿齿轮轴线水平剖分的结构。综上所述，传动方案总体布局如图一所示：
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计 算 及 说 明 结 果 二、 电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 1、电动机类型和结构形式的选择： 由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此选择交流电动机。 我国新设计的Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不Y系列三相鼠笼式异易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上，如金属切削机床、运输机、风步电动机。 机、搅拌机等，由于起动性能较好，也适用于某些要求起动转矩较高的机械， 如压缩机等。 由于Y系列三相笼型异步电动机有如此多有优点，且符合此减速器设计要 求，因此选择Y系列三相鼠笼式异步电动机。 2、选择电动机容量： 电动机传动装置的运电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。本次设计的运动和动力参数计算公式及有关数据皆引自输机是不变载荷下长期连续运行的机械，只要所选电动机的额定功率Ped等于[1]第12～20页 或稍大于所需的电动机工作功率Pd，即P，电动机不会过热，不必较验?Pedd 发热和起动力矩。 （1） 工作机所需功率Pw：工作机所需功率Pw可由工作机的工作阻 力F，工作机卷筒的线速度v求得，即根据公式(2)： FvPw?3.036kW Pw?kW 10006900?0.44 ?3.036kW 则， Pw? 1000 传动装置的总效率??,应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积，即公 式(5)： ????1?2?3……?n 其中： ?1表示：滚动轴承效率，取0.96； ?2表示：齿轮传动副的效率，取0.98(查参考书[1]第7页表一常见机械传动的主要性能)； ?3表示：弹性连轴器的传动效率，取0.97 ?4表示：卷筒的效率，取0.99 ???0.79 3
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 ?5 取0.96 所以： ????1?42?33?4?5?0.960.9840.9720.9920.96?0.79 （2） 如图一所示的带式运输机，其电动机所需的工作功率Pd根据公式结 果 (1)有： Pd?PwPd?3.8kW kW ??则有： Pd?3.036?3.843kW 0.793、确定电动机转速n'd： 卷筒工作转速可根据如下公式计算： 60?1000vn? ?D即： 60?1000?0.44n??17.89r/min ??470根据参考书[1]第7页表一常见机械传动的主要性能，V带的传动比范围为i'a?24二级圆柱齿轮减速器传动比的范围为i'b?840，故电动机转速的可选范围根据公式（6）有： n?17.89r/min n'd?i'ai?bn?(24)(840)?17.89?2862862r/min 根据容量和转速,查出有三种传动比方案，如表一： 表一 方 案 电动机型号 额定功率电动机转速 r/min 同步转速 满载转速 1440 960 电动机重量 参考价格 元 230 350 转动装置的传动比 总传动比 85.65 53.66 V带传动 3.5 3.8 减速器 25.90 14.12 PedkW 4 4 N 1 2 Y112M-4 Y132M1-6 1500 1000 470 730 电动机型号为Y136M1-6 3 Y160M1-8 4 750 720 1180 500 42.83 2.8 12.13 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格减速器的传动比，可见 第二方案比较合适，因此选择电动机型号为Y136M1-6，其主要性能如表二： 表二 满载时 型 额定功启动电流启动转矩最大转矩电流效 转速功率 号 率kW (380V率额定电流额定转矩额定转矩r/min 因素 时)A ﹪
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 Y132M1-6 4 960 9.4 84 0.77 6.5 2.0 2 结 果 Y132M1-6电动机的外形和安装尺寸如表三： 表三 中心高H 132 外形尺寸L×（AC/2+AD）×HD 515×345×315 底脚安装尺寸A×B 216×178 地肢螺栓孔直径K 12 轴伸尺寸D×E 28×80 装键部位尺寸F×GD 10×41 注：表中尺寸单位均为mm。 4、 确定传动装置的总传动比和分配传动比 传动装置的总传动比in为选定的电动机满载转速nm和工作机主轴转速n之比即公式（7）： in?nm n其中： nm：选定的电动机Y132M1-6满载转速960r/min； in?53.66 i减?12.29 n：卷筒工作主轴转速，即告17.89r/min； 则有： in?960?53.66 17.89 i减?12.29 展开式二级圆柱齿轮减速器，主要考虑满足浸没润滑的要求，为使两极 大齿轮的直径相近，按照经验一般取高速级传动比ih为低速级传动比il的 1.3~1.4倍，即： V带分配的传动比i0=3.8，in?i减i0 ih?1.31.4il 为使两极大齿轮的直径相近，本次设计取ih?1.3il。 根据总传动比为各级传动比的连乘积，即公式（8）： in?i1i2i3…im 由公式(6)、（7）联立，带入数据： { ih?4.5 il?3.15 ih?1.3ilihil?14.12 得：ih?4.5 ；il?3.15 5、 计算传动装置的运动和动力参数 按照由电动机轴到工作机运动传递路线推算。得各轴的运动和动力参数。
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 （1） 各轴转速 I轴根据公式（9）： n1?式中：nm为电动机满载转速； i0为电动机至一轴的传动比，因为中间由联轴器连接，所以3.8；代结 果 nmr/min i0入数据则有： n1?nm960??252.6r/min i03.8n1r/min ihn1?252.6r/min II轴根据公式（10）： n2?252.6?56.14r/min 代入数据 n2?4.5n2?56.14r/min III轴根据公式（11）： n3?n2r/min il56.14?17.82r/min 代入数据 n3?3.15n3?17.82r/min 卷筒轴： n4?n3r/min i3式中：i3为III轴至卷筒轴的传动比，因为它们之间直接由联轴器连接，所以i3?1，代入数据则有： n4?17.82r/min n4?n3?17.82r/min （2） 各轴输入功率 I轴根据公式（12）： P1?Pd?01kW 式中：?01为电动机至I轴的传递效率；则?01??1?3； 代入数据则有：P1?3.8?0.98?0.99?3.648kW II轴根据公式（13）： P2?P1?12kW 式中：?12为I轴至II轴的传递效率；则?12??1?2 P1?3.648kW P2?3.468kW
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 代入数据则有：P2?3.648?0.98?0.97?3.468kW III轴根据公式（14）： P3?P2?23kW 式中：?23为II轴至III轴的传递效率；则?23??1?2 代入数据则有：P3?3.468?0.98?0.97?3.296kW 卷筒轴： P4?P?34kW 式中：?34为III轴至卷筒轴的传递效率；则?34??1?3 代入数据则有：P4?3.296?0.98?0.99?3.198kW （3） 各轴输出功率 I～III轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率０.98，则有： I轴： P1'?P1?0.98?3.648?0.98?3.575kW； II轴： P2'?P2?0.98?3.468?0.98?3.398kW； III轴： P3'?P3?0.98?3.296?0.98?3.23kW。 （4） 各轴输入转矩 电动机主轴输出转矩Td根据公式（17）： Td?9550PdNm nm 结 果 P3?3.296kW P4?3.198kW P1'?3.575kW； P2'?3.398kW； P3'?3.23kW Td?37.8Nm 代入数据则有： Td?9550?3.8?37.8Nm 960I～III轴的输入转矩： I轴根据公式（18）： T1?Tdi0?01Nm 代入数据则有：T1?37.8?3.8?0.98?0.99?137.89Nm II轴根据公式（19）： T2?T1i1?12?T1ih?1?2Nm 代入数据则有：T2?137.89?4.5?0.98?0.97?589.87Nm III轴根据公式（20）： T3?T2i2?23?T2il?1?2Nm T1?137.89Nm 7
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 代入数据则有：T3?589.87?3.07?0.98?0.97?1766.3Nm 卷筒轴的输入转矩：T4?T3?34?T3?1?3Nm 代入数据则有：T4?1766.3?0.98?0.99?1713.66Nm （5） 各轴的输出转矩 I～III轴的输出转矩分别为输入转矩乘轴承效率0.98，则有： I轴： T1'?T1?0.98?37.89?0.98?37.13Nm； II轴： T2'?T2?0.98?589.87?0.98?578.09Nm； III轴： T3'?T3?0.98?1766.3?0.98?1730.97Nm。 工作机的动力和运动参数整理如表四： 表四 效率P kW 转矩T Nm 输入 3.648 3.468 3．296 3.198 输出 3.8 输入 37.8 137.89 589.87 1766.3 1713.66 输出 结 果 T2?589.87Nm T3?1766.3Nm T4?1713.66Nm T1'?37.13Nm T2'?578.09Nm T3'?1730.97Nm 轴名 转速n r/min 传动比i 效率? 960 252.6 252.6 56.14 17.82 17.82 电机轴 V带 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 6、 工作机的阻力矩 工作机的阻力矩可由工作机的工作效率公式和速度公式求得： 根据工作机的效率公式(2)： TwkW Pw?1000FvkW 又根据公式(4)： Pw?1000Dwmm/s 再根据： v?2FD6900?470?10?3??506Nm 推出： T?22
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 结 果 三、 带轮的设计计算
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T?506Nm 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 结 果
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 结 果 齿轮的计算公式及有关数据和图表皆引自[2]第189～208页 齿轮材料： 40 Cr并经调质及表面淬火 小齿轮50HRC 大齿轮50HRC 四、 传动零件的设计计算 (一) 高速级传动零件的设计计算 1. 选择齿轮齿型、精度等级、材料及齿数 1) 按图一所示的传动方案，选用硬齿面斜齿圆柱齿轮 2) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度 3) 材料选择，根据表10—1选： 大小齿轮材料均为40 Cr并经调质及表面淬火，硬度为48-55HRC。 4) 选小齿轮齿数Z1?24，小齿轮齿数Z2?uZ1?4.5?24?108 2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式(10—9a)进行计算，即： d1t?2.3231) 确定公式内的各计算量 (1) 试选载荷系数Kt?1.3 (2) 计算小齿轮传递的转矩 Kt?T1u?1ZE2()mm ?du[?H]根据公式 T1?95.5?105P1'Nmm n13.575?137.89Nmm 960代入数据则有 T1?95.5?105?(3) 由表10—7选取齿宽系数 ?d?0.7 (4) 由表10—6查得材料的弹性影响系数 ZE?189.8MP1/2 (5) 由图10—21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限?Hlim1?1100MP；Kt?1.3 则大齿轮的接触疲劳极限?Hlim2?1100MP。 (6) 齿轮的工作应力循环次数N的计算公式(10—13)： T1?137.89 Nmm N?60njLh 式中：n为齿轮的转数，r/min； j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数； Lh为齿轮的工作寿命。 根据高速级齿轮传动比ih?4.5，代入数据则有： ?d?0.7 ZE?189.8MP1/2 ?Hlim1?1100MP 11
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 N1?60?252.6?1?(2?8?5?260)?0.36?109 N2?1.198?109/4.5?0.8?108 结 果 ?Hlim2?1100MP (7) 由图10—19查得接触疲劳寿命系数KHN1?0.95；KHN2?0.97。 (8) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1﹪，接触疲劳安全系数S?1，齿轮的接触疲劳许用应力[?H]按式（10—12）计算 [?H]?KHN?HlimMPa SN1?0.36?109 式中：KHN为接触疲劳寿命系数； S为接触疲劳强度安全系数； ?Hlim为齿轮的接触疲劳极限。 则大小齿轮的接触疲劳极限分别为： K?0.95?1100[?H]1?HN1Hlim1??1045MPa S1K?0.97?1100[?H]2?HN2Hlim2??1067MPa S1（9）ZH区域系数，ZH?2.433 （10）圆柱齿轮断面重合度，由图10-26查得N2?0.8?108 KHN1?0.95 KHN2?0.97 ??1?0.78，??2?0.87，?????1???2?1.65 2) 计算 （1） 试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值 2KtT1u?1?ZHZEd1t?3??d??u????H??2.32?3?41.75????[?H]1?1045MPa [?H]2?1067MPa 2?1.3?137.894.5?12.433?189.82??()mm 0.8?1.654.51056ZH?2.433 （2） 计算圆周速度v ?d1tn1??41.756?252.6v???0.55m/s 60?100060?1000（3） 计算齿宽b ??=1.65 d1t?41.75mm b??dd1t?0.8?41.756?33.404mm
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v?0.55m/s 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 （4） 计算齿宽与齿高之比b/h 结 果 b?33.404mm d1tcos?41.756?cos14?模数 mt???1.688mm z124齿高 h?2.25mt?2.25?1.688?3.798mm b/h?33.404/3.988?8.795mm （5） 计算载荷系数 根据v?0.55m/s,7级精度,由图10—8查得动载荷系数KV?1.15； 斜齿轮，假设KAFt/b?100N/mm。由表达10—3查得KH??KF??1 由表10—2查得使用系数KA?1.25（有轻微振动）； 由表10—4查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， mt?1.688mm h?3.798mm b/h?8.795mm KV?1.15 KH??KF??1 KH??1.15?0.18?(1?0.6?d2)?d2?0.31?103b 将数据代入后得 KA?1.25 KH??1.15?0.18?(1?0.6?0.82)0.82?0.31?103?33.404?1.454 由b/h?8.795，KH??1.454，查图10—13得KF??1.22； 根据载荷系数公式： K?KAKVKH?KH? KH??1.454 KF??1.37 将数据代入后得 K?1.25?1.15?1?1.454?1.612 （6） 按实际的载荷系数校正所得和分度圆直径，根据公式（10—10a）： d1?d1t3K/Ktmm 将数据代入后得 d1?33.404?31.612/1.3?42.77mm （7） 计算模数m K?1.612 m?d1cos?/Z1?42.77cos14?/24?1.729mm 3. 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式（10—5）： d1?42.77mm m?1.729mm 2KTY?cos2?YF?YS?m?3()mm ?dZ12??[?F]1) 确定公式内的各计算数值
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机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 (1) 由图10—20c查得小齿轮的弯曲强度极限?FE1?620MPa；大齿轮的弯曲强度极限?FE2?620MPa； (2) 由图10—18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.9；KFN2?0.94； (3) 计算弯曲疲劳许用应力 结 果 ?FE1?620MPa ?FE2?620MPa KFN1?0.9 取弯曲疲劳安全系数S?1.4，齿轮的弯曲疲劳许用应力[?H]按式（10—12）： KFN2?0.94 [?F]?KFN?FEMPa S 式中：KFN为弯曲疲劳寿命系数； S为弯曲疲劳强度安全系数； ?FE为齿轮的弯曲疲劳极限。 将数据代入公式，则大小齿轮的弯曲疲劳极限分别为： K?0.9?620[?F]1?FN1FE1??398.57MPa S1.4K?0.94?620[?F]2?FN2FE2??416.29MPa S1.4(4) 计算载荷系数K， 根据载荷系数公式： K?KAKVKF?KF? [?F]1?398.57MPa [?F]2?416.29MPa 将数据代入后得 K?1.96 K?1.25?1.15?1?1.37?1.96 (5) 查取齿形系数 由表达10—5查得YF?1?2.592，再根据大小齿轮的齿数进行线性插值，得YF?1?2.592 YF?2?2.167 YF?2?2.167 (6) 查取应力校正系数 由表达10—5查得YS?1?1.596，再根据大小齿轮的齿数进行线性插值，得YS?1?1.596 YS?2?1.813 YS?2?1.813 YY(7) 计算大小齿轮的F?S?并加以比较 [?F]YF?1YS?12.592?1.596??0.010397 [?F]1398.57
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YF?1YS?1?0.010397 [?F]1 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 YF?2YS?22.167?1.183??0.00944 [?F]2416.29结 果 YF?2YS?2?0.00944 [?F]2 大齿轮的数值大。 （8） 2) 设计计算 m?1.674mm m?32?1.96?0.88?cos14??0.01588?1.674mm 1?242对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度处出的模数1.73并就近圆整为标准值m?2mm，（出处）按接触疲劳强度得的分度圆直径d1t?42.77mm处出小齿轮的齿数： dcos?42.77cos14?Z1?1t??20.749 取Z1?21； m2 Z1?21 Z2?95 大齿轮齿数 Z2?uZ1?4.5?21?94.5 取 Z2?95 这样设计的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿面弯曲疲劳强度，并蒂莲做到结构紧凑，避免浪费。 4. 几何尺寸计算 1）计算中心距 d1?43.448mm d2?196.55mm a?120mm a?(z1?z2)ma/2cos??(21?95)?2/2?cos14??119.551mm元整为120 2）修正螺旋角??arccos3）计算分度圆直径 Zm21?2d1?1??43.448mm cos?cos14.835?d2?Z2m95?2??196.55mm cos?cos14.835(z1?z2)mn?14.835 2ab?34.216mm B2?40mm B1?35mm Ft?1832.7N 4）计算齿轮宽度 b??dd1?0.8?42.77?34.216mm 取B2?35mm；B1?40mm
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KAFt?44.01 bN/mm 合适
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 5. 验算 结 果 2T12?4.765?104Ft???1832.7N d143.448KAFt1.25?1832.7??44.01N/mm b5244.01N/mm?100N/mm 合适 (二) 低速级传动零件的设计计算 1.选择齿轮齿型、精度等级、材料及齿数 5) 按图一所示的传动方案，选用硬齿面斜齿圆柱齿轮 6) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度 7) 材料选择，根据表10—1选： 大小齿轮材料均为40 Cr并经调质及表面淬火，硬度为48-55HRC。 8) 选小齿轮齿数Z1?24，小齿轮齿数Z2?uZ1?3.5?24?76 2.按齿面接触强度设计 由设计计算公式(10—9a)进行计算，即： K?Tu?1ZE2d1t?2.323t1()mm ?du[?H]3) 确定公式内的各计算量 (9) 试选载荷系数Kt?1.5 (10) 算小齿轮传递的转矩 根据公式 T2?95.5?105P2'Nmm n13.575?137.89Nmm 960齿轮的计算公式及有关数据和图表皆引自[2]第189～208页 齿轮材料： 40 Cr并经调质及表面淬火计 小齿轮50HRC 大齿轮50HRC 由 由代入数据则有 T2?95.5?105?(11) 表10—7选取齿宽系数 ?d?0.8 (12) 表10—6查得材料的弹性影响系数 ZE?189.8MP1/2 (13) 图10—21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限?Hlim1?1100MP；则大齿轮的接触疲劳极限?Hlim2?1100MP。 (14)
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Kt?1.5 由T2?137.89 Nmm 齿 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 轮的工作应力循环次数N的计算公式(10—13)： 结 果 ?d?0.8 N?60njLh 式中：n为齿轮的转数，r/min； j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数； ZE?189.8MP1/2 ?Hlim1?1100MP Lh为齿轮的工作寿命。 根据高速级齿轮传动比ih?4.5，代入数据则有： N1?60?252.6?1?(2?8?5?260)?0.8084?108 N2?1.198?109/4.5?0.2566?108 ?Hlim2?1100MP 由 计(15) 图10—19查得接触疲劳寿命系数KHN1?0.97；KHN2?0.98。 (16) 算接触疲劳许用应力 取失效概率为1﹪，接触疲劳安全系数S?1，齿轮的接触疲劳许用应力[?H]按式（10—12）计算 [?H]?KHN?HlimMPa SN1?0.8084?108 N2?0.2566?108 KHN1?0.97 KHN2?0.98 式中：KHN为接触疲劳寿命系数； S为接触疲劳强度安全系数； ?Hlim为齿轮的接触疲劳极限。 则大小齿轮的接触疲劳极限分别为： K?0.97?1100[?H]1?HN1Hlim1??1072.9MPa S1K?0.98?1100[?H]2?HN2Hlim2??1078MPa S1（9）ZH区域系数，ZH?2.433 （10）圆柱齿轮断面重合度，由图10-26查得[?H]1?1072.5MPa [?H]2?1078MPa ??1?0.79，??2?0.86，?????1???2?1.65 4) 计算 （8） 试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值 ZH?2.433 17
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 2KtT1u?1?ZHZEd1t?3??d??u????H??2.32?3?68.924????结 果 ??=1.65 d1t?68.924mm 2?1.3?137.894.5?12.433?189.82??()mm 0.8?1.654.51056v?0.2024m/s （9） 计算圆周速度v ?d1tn1??68.924?252.6v???0.2024m/s 60?100060?1000（10）计算齿宽b b?55.139mm b??dd1t?0.8?68.92?55.139mm （11）计算齿宽与齿高之比b/h mt?2.78mm h?6.269mm b/h?8.795mm d1tcos?55.139?cos14?模数 mt???2.78mm z124齿高 h?2.25mt?2.25?2.78?6.296mm b/h?55.139/6.298?8.795mm （12）计算载荷系数 根据v?0.55m/s,7级精度,由图10—8查得动载荷系数KV?1.02； 斜齿轮，假设KAFt/b?100N/mm。由表达10—3查得KH??KF??1 由表10—2查得使用系数KA?1.25（有轻微振动）； 由表10—4查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， KV?1.02 KH??KF??1.2 KA?1.25 KH??1.15?0.18?(1?0.6?d2)?d2?0.31?103b 将数据代入后得 KH??1.298 KF??1.22 KH??1.15?0.18?(1?0.6?0.82)0.82?0.31?103?55.139?1.454 由b/h?8.795，KH??1.454，查图10—13得KF??1.22； 根据载荷系数公式： K?KAKVKH?KH? 将数据代入后得 K?1.25?1.15?1?1.454?1.598 （13）按实际的载荷系数校正所得和分度圆直径，根据公式（10—10a）： K?1.589 d1?d1t3K/Ktmm
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d1?70.26mm 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 将数据代入后得 结 果 m?2.84mm d1?68.924?31.612/1.3?70.26mm （14）计算模数m m?d1cos?/Z1?70.26cos14?/24?2.84mm 3.按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式（10—5）： 2KTY?cos2?YF?YS?m?3()mm 2?dZ1??[?F]3) 确定公式内的各计算数值 (8) 由图10—20c查得小齿轮的弯曲强度极限?FE1?620MPa；大齿轮的弯曲强度极限?FE2?620MPa； (9) 由图10—18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.9；KFN2?0.94； (10) 算弯曲疲劳许用应力 计 取弯曲疲劳安全系数S?1.4，齿轮的弯曲疲劳许用应力[?H]按式（10—12）： ?FE1?620MPa [?F]?KFN?FEMPa S?FE2?620MPa KFN1?0.9 KFN2?0.94 计 式中：KFN为弯曲疲劳寿命系数； S为弯曲疲劳强度安全系数； ?FE为齿轮的弯曲疲劳极限。 将数据代入公式，则大小齿轮的弯曲疲劳极限分别为： K?0.9?620[?F]1?FN1FE1??420.714MPa S1.4K?0.94?620[?F]2?FN2FE2??429.571MPa S1.4(11) 算载荷系数K， 根据载荷系数公式： K?KAKVKF?KF? [?F]1?420.714MPa [?F]2?429.571MPa 将数据代入后得 K?1.15?1.15?1?1.07?1.493 (12) 取齿形系数
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查 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 计 算 及 说 明 由表达10—5查得YF?1?2.592，再根据大小齿轮的齿数进行线性插值，得 结 果 K?1.493 查 YF?2?2.204 (13) 取应力校正系数 由表达10—5查得YS?1?1.596，再根据大小齿轮的齿数进行线性插值，得YS?2?1.778 (14) 算大小齿轮的YF?YS?并加以比较 [?F]YF?1YS?12.592?1.596??0.009833 [?F]1420.714YF?2YS?22.167?1.183??0.009124 [?F]2429.571计YF?1?2.592 YF?2?2.204 YS?1?1.596 YS?2?1.778 大齿轮的数值大。 （8） 4) 设计计算 m?32?1.96?0.88?cos14??0.01588?2.54mm 21?24YF?1YS?1?0.009833 [?F]1对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳YF?2YS?2强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载?0.009124 [?F]2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（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度处出的模数1.73并就近圆整为标准值 m?2mm，（出处）按接触疲劳强度得的分度圆直径d1t?42.77mm处出小齿 轮的齿数： d1tcos?70.26cos14?Z1???22.7 取Z1?23； m2 大齿轮齿数 Z2?uZ1?3.15?23?72.45 取 Z2?72 这样设计的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿面弯曲 疲劳强度，并蒂莲做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算
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参考资料目录
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