电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，中间轴为II轴，低速轴为III 轴，输出轴为IV轴，V轴为立轴，各轴转速为： nII=432r/min n0?nI?nm?1440r/min nIII=144r/min n1440nII?I??432r/min i13.3 nII432nIII???144rmin i23 2.各轴输入功率 nIII144nIV???36r/min i34 按电动机额定功率ped计算各轴输入功率即 p0?ped?5.5kw pI?p0?01?5.443kw pII?pI?12?5.18kw 、 pIII?pII?23?4.92kw pIV?pIII?34?4.77kw 3．各轴转矩 pV?pIV?45?4.35kw p05.50轴：T0?9550?9550??36.48N?m n01440 pI5.445I轴：TI?9550?9550??36.11N?m nI1440 pII5.18II轴：TII?9550?9550??114?51N?m nII432 pIII4.92III轴：TIII?9550?9550??326.29N?m nIII144 pIV4.77IV轴：TIV?9550?9550??316..34N?m nIV155 4.数据列表
6
1选定齿轮类型，精度等级，材料 2．选齿轮齿数及螺旋角角 3.按齿面接触强度设计 4.确定公式内各计算数值
表2 项目 电动高速轴I 中间轴低速轴外置轴主轴V 机轴0 II III IV 转速1440 1440 432 144 144 36 r/min 功率5.5 5.45 5.18 4.92 4.77 4.35 kw 转矩36.48 36.11 114.51 326.29 316.34 1153.96 N?m 传动比 1 3.3 3 1 4 效率 0.99 0.9506 0.9506 0.9702 0.9114 四、齿轮设计 （一）高速级齿轮传动设计计算 两级圆柱齿轮传动。选定斜齿圆柱齿。 1）材料：由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质处理) 硬度为270-290HBS. 大齿轮材料为45钢(调质处理)硬度为230-250HBS,硬度差为40HBS. 2）由于碾砂机为一般工作机器，速度不高，故精度等级选7级 选小齿轮齿数选小齿轮齿数z1?25，大齿轮齿数 z2?i1z1?3.3?25?82.5取Z2=83 初选齿轮螺旋角?=14° 2 2KtT1i?1?ZEZH?由设计计算公式进行试算，即d1t?3 ?? ?d?di??H? 1) 试取载荷系数为Kt=1.6 2) 由《机械设计》 图10-30取区域系数ZH=2.433 3) 由表10-7取齿宽系数?d=1. 1 4) 由表10-6查得材料弹性影响系数ZE=189.8MPa2. p4.35V轴：TV?9550V?9550??1153.96N?m nV365) 由图10-26查得： 7
5.设计计算
??1?0.78，??2?0.82因此???0.78?0.82?1.60 6) ,由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?lim1=600MPa.大齿轮接触疲劳强度极限?lim2=550MPa. 7) 应力循环次数 N1?60?n1?Lh?60?1440?1?300?8?10?2.0736?109NN2?1?6.284?108i1由10-19取接触疲劳寿命系数 KHN1?0.90KHN2?0.95 接触疲劳许用应力: 取失效概率为1%.安全系数为 S=1. 由 式??H?1???H?2KHN1?lim1?540MPaS KHN2?lim2??522MPaS则许用接触应力??H????H?1???H?22?540?522?531.25MPa2 1) 计算小齿轮分度圆直径d1t，代入??H?中较小的值 2KtT1i?1?ZEZH? d1t?3??＝ ?d?di??H?322?1.6?3.611?1043?3?12.433?189.82()?41.42mm 1?1.603?3531.25 2) 计算圆周速度V V??d1tn160?1000???41.42?144060000?3.12m/s 3) 齿宽b及模数mnt 8
6按齿根弯曲强度设计 7.确定公式内的各计算数值
d1t?cos?41.42?cos14mnt???1.6mm z125 h?2.25mnt?2.25?1.62?3.6 b/h?11.5 4) 计算纵向重合度 ???0.318?dz1tan??0.318?1?25?tan14??1.982 5) 计算载荷系数K 由表10-2得使用系数KA?1， 根据v=3.12m/s,七级精度等级由图10-8查的动载系数Kv?1.5， 由表10-4查的KH??1.418，由图10-13查的KF??1.45， 表10-3查得KH??KF?=1.4 K?KAKVKH?KH??1?1.5?1.418?1.4?2.98 6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。 K1.989d1?d1t3?41.42.?3?50.96mm Kt1.4 7) 计算模数m d1cos? mn??1.6mm z1 2KT1Y?cos2?YF?YS? 由式（10-17）mn?3 ?2????dz1??F 1)计算载荷系数 K?KAKVKF?KF??1?1.5?1.4?1.45?3.045 2) 根据纵向重合度???1.982, 由图10-28查得螺旋角影响系数 Y??0.88 3) 计算当量齿数 Z1Zv1??27.36cos3? Z2 Zv2??90.863cos? b??d?d1t?1?41.42?41.42mm9
8.设计计算 9．几何尺寸计算
4) 由表10-5查得齿形系数 YF?1?2.62,YF?2?2.215 5) 应力校正系数 YS?1?1.59,YS?2?1.775 6）由图10-20C查得小齿轮弯曲疲劳强度 ?FE1?500MPa 查得大齿轮弯曲疲劳强度 ?FE2?380MPa 7）由图10-18查弯曲疲劳寿命系数 小、大齿轮的寿命 N1?60?n1?Lh?60?1440?1?300?8?10?2.0736?109NN2?1?6.284?108i1取KFN1?0.85 KFN2?0.88 8）计算弯曲疲劳许用应力，取S=1.4，由式10-12得 ??FN1??KN1??FE1?321.43MPaS KN2??FE2??FN2???257.86MPaS9）计算YFaYSa??F?? YF?1YS?1??F1?YF?2YS?2??F2? 2.215?1.775??0.01525257.862.62?1.59?0.01296321.43由式（10—5）得弯曲强度的设计公式为 m?332KT1?YFaYSa?2??dz1???F??????2?3.045?3.611?104?0.88?cos214??0.01525?1.406 21?25?1.6综合考虑，取m=1.5,按接触疲劳强度算得分度圆直径d1?50.96mm， 10