课程设计课程名称机械设计题目名称减速器设计学生学院机电工程学院专业班级 13级微电子（1）班学号学生姓名指导教师2015年 1月15日一.计算各轴传动参数筒直径D(mm)=400 输送带速度V(m/s)=1.7 输送带拉力F(N)=2120 电机功率的选择: 总：由电动机到工作机之间的总效率电动机所需功率 选择电机型号为Y132S-4型 计算工作机的转速：总的传动比：分配各级传动比； 解得 ： 计算各轴的转速： 计算各轴的功率：计算各轴的扭矩：各轴传动参数表项目 电动机轴 高速轴Ⅰ 中间轴Ⅱ 低速轴Ⅲ 功率 kw4.454.0053.8463.694转速 r/min1440 720 203.97 80.94 转矩 N mm4.35510⨯传动比 i2 3.53 2.52 效率0.900.960.961.确定计算功率ca P由表8-8查的工作情况系数A K =1.1，故 2.选择V 带的类型根据ca P ，1n 由图8-11选用A 型。

3.确定带轮的基准直径dd 并验算带速v1）初选小带轮的基准直径1d d ，取小带轮的基准直径1d d =90mm 2）验算带速v 。

因为5s m 〈v 〈30s m ，所以带速适合。

3）计算大带轮的直径。

kwFv P w 604.310007.121201000=⨯==kwP P d 45.40==取标准值180mm 4.确定v 带的中心距和基准长度d L1）初定中心距4000=a mm 。

2）计算带的基准长度由表8-2选择带的基准长度 d L = 1250mm 3）计算实际的中心距0a中心距的变化范围为392-449mm 5.验算小带轮上的包角1a 6.计算带的根数z1）计算单根v 带的额定功率r p 。

由1d d =90mm 。

1n =1440min r ，查表得0p =1.064kw 根据1n =1440min r ，i=2和A 型带，查表得0p ∆=0.17kw 。

查表得96.0=a k ，L k =0.93.于是2）计算带的根数取5根。

7.计算单根v 带的初拉力0F8.计算压轴力P F9.主要设计结论。

mma d d d d a L d d d d d 12294004)90180()18090(240024)()(22202122100≈⨯-++⨯+⨯=-+++≈ππmm L L a a d d 411212291250400200≈-+=-+≈kwK K P P P L A r 102.193.096.0)17.0064.1()(00=⨯⨯-=⋅⋅∆+=3.4104.1895.4≈==r ca p P z Nqv zv K P K F a ca a 64.12078.6105.0895.478.6596.096.05.2500)5.2(500220≈⨯+⨯⨯⨯-⨯=+-=Na zF F P 65.11982167sin 64.120522sin 210≈⨯⨯⨯==οmmd d 1802= 选用A 型V 带5根，带基准长度1250mm 。

带轮基准直径1d d =90mm ，中心距控制在a=392-449mm 。

单根初拉力0F =120.64N 。

三.高速级齿轮设计1.选用精度等级，材料及齿数。

1).压力角ο20=α.2)齿轮精度选用7级精度。

3)材料选择：小齿轮用45号钢，调质处理，齿面硬度240HBS 。

大齿轮用45号钢，正火处理，齿面硬度190HBS 。

软齿面。

4)选用小齿轮齿数241=z ，大齿轮齿数72.842453.312=⨯==iz z ，取852=z2.按齿面接触疲劳强度设计。

（1）试算小齿轮的分度圆直径。

即1）确定公式中的各个参数值。

✍计算小齿轮的转矩m N T 411031.5⨯=✍试选载荷系数3.1=Ht K ✍选用齿宽系数1=d φ ④初选螺旋角ο14=β ⑤查得区域系数=H Z 2.433⑥计算接触疲劳强度用重合度系数εZ 查的材料的弹性影响系数E Z =189.8MPa ⑦螺旋角系数985.014cos cos ≈==οββZ ⑧计算接触疲劳许用应力[]H σ。

由表查的小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa H 5501lim =σ MPa H 3702lim =σ计算应力次数小齿轮911106589.1)830082(7206060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N大齿轮8912106994.453.3/106589.1/⨯=⨯==i N N 查的接触疲劳寿命系数93.01=HN K ,04.12=HN K 取失效概率为1%，安全系数为S=1. 所以[]MPa S K H HN H 5.511155093.01lim 11=⨯==σσ取两者中较小的[][]MPa H H 8.3842==σσ ⑨试算小齿轮分度圆直径（2）调整分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v 。

②齿宽b 。

2）计算实际载荷系数H K①查的使用系数1=A K②根据v 和7级精度，查的动载系数07.1=v K③齿轮的圆周力N d T F t t 3411110211.2029.481031.522⨯=⨯⨯==，查表得齿间载荷分配系数④用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置是则载荷系数为419.1=βH K 126.2419.14.107.11=⨯⨯⨯==βαH H v A H K K K K K62.21=Fa Y hb /h3)按实际载荷系数算的的分度圆直径 及相应齿轮模数按齿根弯曲疲劳强度设计（1）试算齿轮模数，即 1）试确定公式中的各参数值。

①试选载荷系数 ②计算弯曲疲劳强度的重合度③计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数 ④计算[]F aaFa Y Y σ。

当量齿数， 查图得齿形系数 由图查的应力修正系数查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳系数分别是 由表查的弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数 得因为大齿轮的 大于小齿轮的，所以取 2）计算模数 （2）调整齿轮模数1）计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v ②齿宽③齿高及宽高比 2）计算实际载荷系数 ①根据v=1.371m/s ，7级精度，由图查得动载荷系数②由查表得齿间载荷分配系数③用插值法得 结合 查图得则载荷系数为3)按实际载荷系数算得的齿轮模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。

从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中就近取 ；为了同时满足接触疲劳强度，按需接触疲劳强度算的的分度圆直径来计算小齿轮的齿数，即 。

取 ，则 ，取 。

4.几何尺寸的计算。

（1）计算中心距mm K K d d Ht H t374.573.1126.2029.483311≈⨯==mm z d m n 320.224/14cos 374.57/cos 11≈⨯==οβ3.1=Ft K 27.2614cos /24cos /3311===οβz z v 05.9314cos /85cos /3322===οβz z v 21.22=Fa Y []MPaF 3801lim =σ87.01=FN K 92.02=FN K 4.1=S FK 4.1=Fa K 416.1=βH K 99.10/=h b 34.1=βF K mm m n 2=mmd 374.571=83.272/14cos 374.57/cos 11=⨯==οn m d z β281=z 84.982853.312=⨯==iz z 992=z取 。

（2）修正螺旋角（3）计算大小齿轮的分度圆直径。

（4）计算齿轮宽度 取5.主要设计结论。

齿数992821==z z 模数mm m 2=，压力角ο20=α，螺旋角ο333.12=β，变为系数0021==x x ，中心距mm a 130=，齿宽mmb mm b 635812==mm a 130=mm d b d 37.5737.5711=⨯==φmm b 582=mm b631=四.低速级齿轮计算1.选用精度等级，材料及齿数。

1).压力角ο20=α.2)齿轮精度选用7级精度。

3)材料选择：小齿轮用45号钢，调质处理，齿面硬度240HBS 。

大齿轮用45号钢，正火处理，齿面硬度190HBS 。

软齿面。

4)选用小齿轮齿数241=z ，大齿轮齿数48.602452.212=⨯==iz z ，取602=z2.按齿面接触疲劳强度设计。

（1）试算小齿轮的分度圆直径。

即1）确定公式中的各个参数值。

✍计算小齿轮的转矩m N T 521080.1⨯=✍试选载荷系数3.1=Ht K ✍选用齿宽系数1=d φ ④初选螺旋角ο14=β ⑤查得区域系数=H Z 2.433⑥计算接触疲劳强度用重合度系数εZ 查的材料的弹性影响系数E Z =189.8MPa ⑦螺旋角系数985.014cos cos ≈==οββZ ⑧计算接触疲劳许用应力[]H σ。

由表查的小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa H 5501lim =σ MPa H 3702lim =σ计算应力次数小齿轮8111070.4)830082(97.2036060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N大齿轮88121087.152.2/1070.4/⨯=⨯==i N N 查的接触疲劳寿命系数03.11=HN K ,07.12=HN K 取失效概率为1%，安全系数为S=1. 所以[]MPa S K H HN H 5.566155003.11lim 11=⨯==σσ取两者中较小的[][]MPa H H 9.3952==σσ ⑨试算小齿轮分度圆直径 （3）调整分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v 。

②齿宽b 。

mmd b d 169.54169.5411=⨯=⨯=φh2）计算实际载荷系数H K①查的使用系数1=A K②根据v 和7级精度，查的动载系数03.1=v K③齿轮的圆周力N d T F t t 3511110909.433.73108.122⨯=⨯⨯==，查表得齿间载荷分配系数④用插值法查得7级精度小齿轮相对支承非对称布置是 则载荷系数为 3)按实际载荷系数算的的分度圆直径及相应齿轮模数按齿根弯曲疲劳强度设计（1）试算齿轮模数，即 1）试确定公式中的各参数值。

①试选载荷系数 ②计算弯曲疲劳强度的重合度③计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数 ④计算[]F aaFa Y Y σ。

当量齿数查图得齿形系数由图查的应力修正系数查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳系数分别是 由表查的弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数 得因为大齿轮的 大于小齿轮的，所以取 3）计算模数 （3）调整齿轮模数1）计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v②齿宽 ③齿高 及宽高比2）计算实际载荷系数 ①根据v=0.579m/s ，7级精度，由图查得动载荷系数②由查表得齿间载荷分配系数③用插值法得结合 查图得 则载荷系数为 3)按实际载荷系数算得的齿轮模数425.1=βH K 055.2425.14.103.11=⨯⨯⨯==βαH H v A H K K K K K 3.1=Ft K 27.2614cos /24cos /3311===οβz z v []MPaF 3801lim =σ92.01=FN K 95.02=FN K 4.1=S ()()mm m c h h nt n an 9275.419.225.0122=⨯+⨯=+=**FK 99.10/=h b 420.1=βH K 99.10/=h b 35.1=βF K 6524.135.12.102.11=⨯⨯⨯==βF Fa v A F K K K K K对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。