机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器
图2：从动轴上大齿轮 设计计算内容 计算及说明 结果及依据 《机械设计基础》教材P166表11—1 4.2开式齿轮传开式齿轮选用：斜齿圆柱硬齿面齿轮 动 小齿轮：40Cr 表面淬火 硬度48~55HBC， 4.2.1齿轮选材 σHlim1?1150~1210MPa， σFE1?700~740MPa 取最小安全系数：SH=1.0，SF=1.25； 大齿轮：40Cr 表面淬火 硬度48~55HBC， σHlim1?1150~1210MPa， σFE1?700~740MP 对于一般工业用齿轮，采用一般可靠度计算 《机械设计基础》教材P171 表11-5 因此 [σH1]?[σH2]σHlim11150~1210??1150~1210MPa SH1.0- 11 -
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4.2.2齿轮的设计计算与强度校核 0.7σFE1700~740[σ]?[σ]???560~592MPa F1F2SF1.25（1） 小齿轮上的转矩 TΙ?9550P26.170?9550????242.98（N.m） n2242.5（2） 确定各种参数 齿轮按 9等级精度制造 K=1.5 ZH?2.5 ZE?189.8 φd?0.8 初选螺旋角 β=15° （3） 按齿轮弯曲强度设计计算 计算齿数比u uZ1= 32 Z2= 89 i?2.781 ?Z2/Z1?n2/n3?242.5/87.99?2.756 《机械设计基础》教材图 11—8 11—9 取 Z1=32 则Z2=uZ1=88.192 取 Z2?89 Z289i???2.781实际传动比 Z132 齿形系数 ZV1?32?35.51 30cos15ZV2?齿数比相对误差 89?98.75 30cos15?u?2.781?2.756?0.89%??2.5% 允许 2.781查《机械设计基础》教材图11—8得 YFa1?2.56 YFa2
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?2.25 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器
图11—9得 YSa1?1.63YSa2 因为： ?1.73 YFa1YSa1??F1??0.00745?YFa2YSa2??F2??0.00695 《机械设计基础》教材 表4—1 故：对小齿轮进行弯曲强度计算 法向模数： 2KTY21Fa1YSa1mn?3?cos?2?dZ1??F1?32?1.5?242.98?102。?3?0.00745?cos15?1.834(mm)20.8?32 由《机械设计基础》教材表4—1：取mn?2.5mm 中心距： mn?2.5mm mn(Z1?Z2)2.5?(32?89)a???156.59mm 。2cos?2cos15取 a?160(mm) 确定螺旋角： d1?84.6mm b1?75mmmnZ12.5?32??84.6mm 齿轮分度圆直径 d1?。'cos?cos192齿宽 b??dd1b2?70mmv?1.07m/s ?0.8?84.6?67.7mm 取 b2?70mm b1?b2?(5~10)?75mm （4） 验算齿面接触强度 - 13 -
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?H?ZEZHZ?22KTΙu?1b2d12u。' 2?1.5?242980?(2.756?1) ?189.8?2.5?cos19270?84.62?2.756 ?825.14MPa???H1??1150~1210MPa 故安全（5） 计算齿轮圆周速度v并选择齿轮精度 《机械设计基础》教材 表11—2 查表取齿轮等级为9 级制造精度是合宜的。 因为设计的为减速器内部结构，故不对开式齿轮做尺寸计算和结构设计
πd1n23.14?84.6?242.5v???1.07m/s60?100060?1000 第四章 轴的设计计算
设计计算内容 计算及说明 轴的设计计算与校核： 结果及依据 ? 轴的设计计算与校核 不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零《机械设计基件要有准确的位臵；轴上零件应便于装拆和调整；轴应具有良好础》教材P241 的制造工艺性等。 表14—1 按承载性质，减速器中的轴属于转轴。因此，一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转对轴的直径进行估算，然后根据结构条件定出轴的形状和几何尺寸，最后校核轴的强度。这里因为从动5.1Ⅰ轴的尺寸轴为Ⅱ轴，故只对Ⅱ轴进行强度的校核，对两根轴进行尺寸的设设计 计计算过程。 具体步骤如下： 5.1.1Ⅰ轴的材料和热处理的 - 14 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器
选择 1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。 选择45钢正火。硬度达到170~217HBS,抗拉强度 《机械设计基础》教材 表14—2 C=110 ?b=600MPa，屈服强度?e=355MPa。[??1b]=55MPa 2、 初步计算各轴段直径 5.1.2Ⅰ轴几何尺寸的设计计 （1）计算d1，按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和算 扭矩T 选择标准直径 d1 d1=35mm P1?6.359MPa T1?62.605N.m 最小直径计算（查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110） p16.35933d?c?110??20.587mm n1970考虑键槽 d?1.03?20.587?21.20mm ?24mm - 15 -