机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计说明书(完整版)一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%.四、原始数据滚筒直径D（mm）：320运输带速度V（m/s）：0.75滚筒轴转矩T（N·m）：900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1.运动简图和原始数据2.电动机选择3.主要参数计算4.V带传动的设计计算5.减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6.机座结构尺寸计算7.轴的设计计算8.键、联轴器等的选择和校核9.滚动轴承及密封的选择和校核10.润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11.齿轮、轴承配合的选择12.参考文献七、设计要求1.各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2.在指定的教室内进行设计.一.电动机的选择一、电动机输入功率二、电动机输出功率其中总效率为查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。Y132S-4(同步转速，4极)的相关参数表1额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量二.主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值2~4，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器。初分传动比为，，。二、计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2项目电机轴高速轴Ⅰ中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ转速1440576135.75362.706功率5.55.285.0704.869转矩36.47687.542356.6951038.221传动比2.54.2433.031效率0.960.960.922三V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。3、计算大带轮的基准直径按式(8-15a)计算大带轮的基准直径根据教材表8-8，圆整得。4、确定V带的中心距和基准直径（1）按计算式初定中心距（2）按计算式计算所需的基准长度=1364mm查表可选带的基准长度（3）按计算式计算实际中心距中心距的变化范围为。5、验算小带轮上的包角6、计算带的根数（1）计算单根V带的额定功率由查表可得根据和A型带，查表可得、、。故（2）计算V带的根数Z故取V带根数为6根7、计算单根V带的初拉力的最小值查表可得A型带的单位长度质量应使带的实际初拉力。8、计算压轴力压轴力的最小值为四减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40(调质)，硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值①试选，由图10-26，则有②小齿轮传递转矩③查图10-30可选取区域系数查表10-7可选取齿宽系数④查表10-6可得材料的弹性影响系数。⑤查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。⑥按计算式计算应力循环次数⑦查图可选取接触疲劳寿命系数，。⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，按计算式(10-12)得（2）计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得②计算圆周速度③计算齿宽及模数④计算总相重合度⑤计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查表10-8可得动载系数，由表10-4查得的值与直齿轮的相同，为1.419，故载荷系数⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得⑦计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即（1）确定公式内的各计算数值①、计算载荷系数②根据纵向重合度，查图10-28可得螺旋角影响系数。③查图可选取区域系数，，则有④查表取应力校正系数，。⑤查表取齿形系数，。(线性插值法)⑥查图10-20C可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数，。⑧计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数，按计算式(10-22)计算得⑨计算大、小齿轮的并加以计算大齿轮的数值较大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、、等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择，在同一减速器各级小齿轮(或大齿轮)的材料，没有特殊情况，应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求，故查表可选择小齿轮材料为40(调质)，硬度为52HRC；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为45HRC.（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值①试选②小齿轮传递转矩③查表10-7可选取齿宽系数,查图10-26可选取区域系数，，则有④查表可得材料的弹性影响系数。⑤查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。⑥按计算式计算应力循环次数⑦查图可选取接触疲劳寿命系数，。⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数,于是得（2）计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得②计算圆周速度③计算齿宽及模数④计算总相重合度⑤计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查表可得动载系数，，，故载荷系数⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得⑦计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值①计算载荷系数②根据纵向重合度，查图可得螺旋角影响系数。③计算当量齿数④查表可取齿形系数，。⑤查表可取应力校正系数，。(线性插值法)⑥查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数，。⑧计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，按计算式计算⑨计算大、小齿轮的并加以计算大齿轮的数值较大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、、等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。五轴的设计计算一、高速轴的设计1、求作用在齿轮上的力高速级齿轮的分度圆直径为d2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3、计算轴的最小直径，查表可取应该设计成齿轮轴，轴的最小直径显然是安装连接大带轮处，为使与带轮相配合，且对于直径的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取。4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度（1）根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取，根据装配关系，定（2）初选流动轴承7307AC，则其尺寸为，故，段挡油环取其长为19.5mm,则。（3）段右边有一定位轴肩，故取，根据装配关系可定，为了使齿轮轴上的齿面便于加工，取。（4）齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则（5）计算可得、（6）大带轮与轴的周向定位采用普通平键C型连接，其尺寸为,大带轮与轴的配合为，流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6.求两轴承所受的径向载荷和带传动有压轴力(过轴线，水平方向)，。将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一图二图三[注]图二中通过另加弯矩而平移到作用轴线上图三中通过另加转矩而平移到指向轴线同理6、求两轴承的计算轴向力和对于型轴承，轴承的派生轴向力故7、求轴承的当量动载荷和对于轴承1对于轴承2查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：对于轴承1，对于轴承2，8、求该轴承应具有的额定载荷值因为则有故符合要求。9、弯矩图的计算水平面：,N,则其各段的弯矩为：BC段：由弯矩平衡得M-CD段：由弯矩平衡得铅垂面：则其各段弯矩为：AB段：则BC段：则CD段：则做弯矩图如下从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。现将计算出的截面处的、及的值列于下表表3载荷水平面垂直面支持力弯矩总弯矩扭矩10、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得，因此，故安全。11、键的选择和校核高速轴上与大带轮相配合的轴上选择键连接，由于大带轮在轴端部，故选用单圆头平键（C型）根据，从表6-1中查得键的截面尺寸为：宽度：高度：,由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为：键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得取其平均植，键的工作长度键和轮毂键槽的接触高度则，故合适。所以选用：键CGB/T1096-200312、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为，各轴肩处圆角半径为2。二、中间轴的设计1、求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的、、都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为中速轴小齿轮上的三个力分别为2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3、计算轴的最小直径，查表可取轴的最小直径显然是安装轴承处，为使轴承便于安装，且对于直径的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取。4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度（1）初选滚动轴承7008AC,则其尺寸为：故用挡油环定位轴承，故段右边有一定位轴肩，故低速级小齿轮与箱体内壁距离为16,与箱体内壁距离为8，故左边挡油环长为24，则（2）低速级小齿轮轮毂为95，即取两齿面的距离为8，即（3）右边也用挡油环定位轴承和低速级大齿轮，故。段轴长略短与其齿轮毂长，又毂长为55，故取、、各有一定位轴肩，故依次可取（4）计算可得6、轴上零件的周向定位低速级大齿轮的轴采用普通平键A型连接。其尺寸为齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。求两轴承所受的径向载荷和将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一图二图三7、求两轴承的计算轴向力和由齿轮中计算得，对于型轴承，轴承的派生轴向力算得所以8、求轴承的当量动载荷和对于轴承1对于轴承2查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：对于轴承1，对于轴承2，9、求该轴承应具有的额定载荷值因为则有故符合要求。10、弯矩图的计算水平面：。AB段：则即BC段：则CD段：则。铅垂面：AB段：BC段：CD段：做弯矩图如下从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。现将计算出的截面处的、及的值列于下表表4载荷水平面垂直面支持力弯矩总弯矩扭矩11、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得，，故安全。12、键的选择和校核一般的8级以上精度的齿轮有空心精度要求，应选用平键连接，由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）取键长，键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得取其平均植，键的工作长度键和轮毂键槽的接触高度则，故合适。所以选用：键GB/T1096-200313、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为，各轴肩处圆角半径见365页……三、低速轴的设计1、求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的、、都是作用力与反作用力的关系，则2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3、计算轴的最小直径，查表可取轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相配合，且对于直径的轴有两个键槽时，应增大10%-15%，然后将轴径圆整，故取。并选取所需的联轴器型号联轴器的计算转矩，查表可得，考虑到转矩变化小，故取其公称转矩为。半联轴器的孔径，长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度①为了满足半联轴器安装的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故Ⅱ-Ⅲ段的直径。②查手册99页，选用型弹性柱销联轴器L③初选滚动轴承7051AC，则其尺寸为故左边轴承安装处有挡油环，取其长度为20mm，则④挡油环右侧用轴肩定位，故可取⑤取齿面与箱体内壁距离轴承座距箱体内壁距离为。用挡油环对齿面定位时，为了使油环可靠的压紧齿轮，段应略短于轮毂宽度，故取所以取⑥齿轮左侧用轴肩定位，取则，轴换宽度，取。⑦由装配关系可确定⑧计算得，，。6、轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用普通平键型连接。轴与齿轮连接采用平键，L=70，齿轮轮毂与轴的配合为。同样半联轴器与轴连接，采用键。半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。7、轴上齿轮所受切向力，径向力，轴向力，。8、求两轴承所受的径向载荷和将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一图二图三9、求两轴承的计算轴向力和对于型轴承，轴承的派生轴向力故10、求轴承的当量动载荷和，。查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：对于轴承1，

机械设计基础课程设计计算说明书第一部分设计任务书机械设计课程设计任务书设计题目：输送传动装置的设计传动简图：原始数据：参数输出轴功率P/kW输出轴转速n（r/min）数据5.570工作条件：轻微振动载荷；单向传动；室内工作。使用期限：长期使用。生产批量：成批。工作机速度（或转速）允许误差：±5%。设计工作量：1.减速器装配图1张（A0或A1）；2.零件工作图：低速轴、大齿轮，共2张。第二部分选择电动机2.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。2.2确定传动装置的效率查表得：滚动轴承的效率：η2=0.98闭式圆柱齿轮的效率：η3=0.98开式圆柱齿轮的效率：η4=0.95V带的效率：ηv=0.96总效率ηa=ηv·η23·η3·η4=0.8492.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所需额定功率:输出轴转速：查课程设计手册表选取推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：2～4，一级圆柱齿轮传动比范围为：3～6，开式圆柱齿轮传动比范围为：4～6，因此合理的总传动比范围为：24～144。电动机转速的可以选择的范围为nd=ia×nw=(24～144)×70=1680～10080r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、重量、和减速器、开式齿轮传动传动比等因素，选定电机型号为：Y132S2-2的三相异步电动机，额定功率Pen=7.5kW，满载转速为nm=2915r/min，同步转速为nt=3000r/min。方案电机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)1YE3-Y160L-87.57507202Y160M-67.510009703Y132M-47.5150014404Y132S2-27.530002900图3-1电机尺寸中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键部位尺寸HL×HDA×BKD×EF×G132475×315216×1401238×8010×332.4确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可以计算出传动装置总传动比为：（2）分配传动装置传动比取普通V带的传动比：iv=3取开式圆柱齿轮传动比：ic=4减速器传动比为2.5动力学参数计算1.电机轴的参数2.高速轴的参数3.低速轴的参数4.工作机轴的参数各轴转速、功率和转矩列于下表轴名称转速n/(r/min)功率P/kW转矩T/(N•m)电机轴29156.6821.88高速轴971.676.3562.41低速轴280.026.1208.04工作机轴70.015.74782.99第三部分V带传动的设计1.求计算功率Pc由表9-7,查得工作情况系数KA=1.1可得2.选择带型根据Pca=7.35kW，和小带轮转速n1=2915,由图9-8，选用A型。3.确定带轮基准直径由表9-3取小带轮dd1=90mm则由大带轮的基准直径由表9-3，取dd2=280mm。4.验算带速在5m/s～25m/s范围内,带速合适。5.中心距与带长初选中心距为a0=560mm则带长由表9-2，选用带的基准长度Ld=1750mm计算实际中心距6.验算小带轮包角适合7.确定v带的根数查表9-4和9-5,用查得P0=1.66kW,∆P0=0.352kW查表9-6可得Kα=0.952查表9-2得KL=1由此可得取z=48.求单根v带的初拉力F0根据表9-1查得q=0.105kg/m9.计算作用在轴上的压力(1)带轮结构设计1）小带轮的结构设计小带轮的轴孔直径d=38mm因为小带轮dd1=90小带轮结构选择为实心式。因此小带轮尺寸如下：代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d电机轴D=38mm38mm分度圆直径dd190mmdadd1+2ha90+2×2.7595.5mm轮毂直径d1(1.8～2)d(1.8～2)×3876mmB(z-1)×e+2×f(4-1)×15+2×963mmL(1.5～2)d0(1.5～2)×d076mm2）大带轮的结构设计大带轮的轴孔直径d=22mm因为大带轮dd2=280mm因此大带轮结构选择为孔板式。因此大带轮尺寸如下：代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d高速轴D=22mm22mm分度圆直径dd1280mmdadd1+2ha280+2×2.75285.5mm轮毂直径d1(1.8～2)d(1.8～2)×2244mmB(z-1)×e+2×f(4-1)×15+2×963mmL(1.5～2)d0(1.5～2)×d044mm腹板内径drd2-2(hf+δ)280-2×(8.7+6)251mmC0.25×B0.25×6315.75mm图4-2大带轮结构示意图(2)主要设计结论选用A型V带4根，基准长度1750mm。带轮基准直径dd1=90mm，dd2=280mm，中心距控制在a=550～628mm。单根带初拉力F0=128.6N。带型AV带中心距576mm小带轮基准直径90mm包角161.1°大带轮基准直径280mm带长1750mm带的根数4初拉力128.6N带速13.73m/s压轴力1014.84N第四部分减速器齿轮传动设计计算1.材料选择带式输送机的工作载荷比较平稳，对减速器的外廓尺寸没有限制，因此为了便于加工选择软齿面齿轮传动，小齿轮选用45钢，调质处理，齿面平均硬度240HBS；大齿轮选用45钢，正火处理，齿面平均硬度为190HBS。2.参数选择(1)齿数由于采用软齿面闭式传动，故取Z1=30，Z2=i×Z1=3.47×30=103。(2)齿宽系数两支承相对齿轮为对称，且两轮均为软齿面，查表7-4，取φd=1(3)载荷系数因为载荷比较平稳，齿轮为软齿面，支承对称，故取K=1.3。(4)齿数比齿数比u=i=3.47。3.确定许用应力小齿轮的齿面平均硬度为240HBS。许用应力可根据7-3通过线性插值来计算，即大齿轮的齿面平均硬度为190HBS，由表7-3用线性插值求得许用应力分别为[σ]H2=490MPa，[σ]F2=291MPa4.计算小齿轮的转矩取较小的许用接触应力[σ]H带入式（7-28）中，得小齿轮的分度圆直径为齿轮的模数为4.按齿根弯曲疲劳强度计算由齿数z1=30，z2=103，查表7-5，得复合齿形系数YFS1=4.12，YFS2=3.962。复合齿形系数与许用弯曲应力的比值为因为YFS2/[σ]F2较大，故一次比值带入式（7-22）中，得齿轮的模数为取弯曲疲劳安全系数S=1，由式（10-14）得两者取较大值，所以①试算齿轮模数5.确定模数由上述计算结果可见，该齿轮传动的接触疲劳强度较薄弱；故应以m≥1.931mm为准。根据表7-1，取标准模数m=2当计算所得模数与标准模数相差较大时，取标准模数后使得齿轮尺寸增大较多，这时应适当调整齿数或（和）齿宽系数，使计算所得模数接近标准模数。(1)确定中心距(2)分度圆直径(3)确定齿宽故取b2=60mm，b1=b2+(5～10)mm、可取b1=65mm6.确定传动尺寸(1)计算中心距(2)计算小、大齿轮的分度圆直径(3)计算齿宽取B1=65mmB2=60mm(4)齿轮的圆周速度选用7级精度是合适的主要设计结论齿数z1=30，z2=103，模数m=2mm，压力角α=20°，中心距a=133mm，齿宽B1=65mm、B2=607.计算齿轮传动其它几何尺寸①计算齿顶高、齿根高和全齿高②计算小、大齿轮的齿顶圆直径③计算小、大齿轮的齿根圆直径8.齿轮参数和几何尺寸总结代号名称计算公式小齿轮大齿轮模数m22螺旋角β左旋0°0'0"右旋0°0'0"齿顶高系数ha*1.01.0顶隙系数c*0.250.25齿数z30103齿宽B6560齿顶高ham×ha*22齿根高hfm×(ha*+c*)2.52.5分度圆直径d60206齿顶圆直径dad+2×ha64210齿根圆直径dfd-2×hf55201中心距a133133第五部分开式圆柱齿轮传动设计计算1.材料选择由于要求结构紧凑，故采用硬齿面齿轮传动，小齿轮选用20Cr，渗碳淬火处理，齿面平均硬度600HRC；大齿轮选用40Cr，表面淬火处理，齿面平均硬度为52HRC。2.参数选择1）齿数由于采用硬齿面闭式传动，故取Z1=23，Z2=i×Z1=4×23=93。2）齿宽系数两支承相对齿轮为悬臂，且两轮均为硬齿面，查表7-4，取φd=0.63）载荷系数因为载荷比较平稳，齿轮为硬齿面，支承悬臂，故取K=1.3。4）齿数比齿数比u=i=4。3.确定许用应力小齿轮的齿面平均硬度为60HRC。即大齿轮的齿面平均硬度为52HRC，由表7-3用线性插值求得许用应力分别为[σ]H2=1184MPa，[σ]F2=723MPa4.计算小齿轮的转矩取较小的许用接触应力[σ]H带入式（7-28）中，得小齿轮的分度圆直径为齿轮的模数为2.按齿根弯曲疲劳强度计算由齿数z1=23，z2=93，查表7-5，得复合齿形系数YFS1=4.27，YFS2=3.967。复合齿形系数与许用弯曲应力的比值为因为YFS1/[σ]F1较大，故一次比值带入式（7-22）中，得齿轮的模数为取弯曲疲劳安全系数S=1，由式（10-14）得两者取较大值，所以①试算齿轮模数3.确定模数由上述计算结果可见，该齿轮传动的接触疲劳强度较薄弱；故应以m≥2.453mm为准。根据表7-1，取标准模数m=3当计算所得模数与标准模数相差较大时，取标准模数后使得齿轮尺寸增大较多，这时应适当调整齿数或（和）齿宽系数，使计算所得模数接近标准模数。(1)确定中心距(2)分度圆直径(3)确定齿宽故取b2=45mm，b1=b2+(5～10)mm、可取b1=50mm4.确定传动尺寸(1)计算中心距(2)计算小、大齿轮的分度圆直径(3)计算齿宽取B1=50mmB2=45mm(4)齿轮的圆周速度选用8级精度是合适的主要设计结论齿数z1=23，z2=93，模数m=3mm，压力角α=20°，中心距a=174mm，齿宽B1=50mm、B2=45小齿轮所受的圆周力（d5为小齿轮的分度圆直径）小齿轮所受的径向力5.计算齿轮传动其它几何尺寸①计算齿顶高、齿根高和全齿高②计算小、大齿轮的齿顶圆直径③计算小、大齿轮的齿根圆直径6.齿轮参数和几何尺寸总结代号名称计算公式小齿轮大齿轮模数m33螺旋角β右旋0°0'0"左旋0°0'0"齿顶高系数ha*1.01.0顶隙系数c*0.250.25齿数z2393齿宽B5045齿顶高ham×ha*33齿根高hfm×(ha*+c*)3.753.75分度圆直径d69279齿顶圆直径dad+2×ha75285齿根圆直径dfd-2×hf61.5271.5中心距a174174第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计6.1高速轴设计计算(1)输入轴上的功率P1、转速n1和转矩T1P1=6.35kW；n1=971.67r/min；T1=62.41N•m(2)初步确定轴的最小直径：先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45（调质），硬度为240HBS，根据表，取A0=112，于是得输入轴的最小直径是安装大带轮处的轴径，由于安装键将轴径增大5%故选取:d12=22mm(3)轴的结构设计图图7-1高速轴示意图①为了满足大带轮的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径d23=27mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=32mm。大带轮轮毂宽度L=44mm,为了保证轴端挡圈只压在大带轮上而不压在轴的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的长度应比大带轮轮毂宽度L略短一些，现取l12=42mm。(4)初步选择滚动轴承。因轴承受径向力的作用，故选用圆锥滚子02系列轴承。参照工作要求并根据d23=27mm，由轴承产品目录中选择圆锥滚子02系列轴承30206，其尺寸为d×D×T=30×62×17.25mm，故d34=d78=30mm，则l34=l78=T=17.25mm。由手册上查得30206型轴承的定位轴肩高度h=3mm，因此，取d45=d67=36mm。(5)由于齿轮的直径较小，为了保证齿轮轮体的强度，应将齿轮和轴做成一体而成为齿轮轴。所以l56=65mm，d56=64mm(6)根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与外接传动部件有一定距离，取l23=64.75mm。(7)取小齿轮距箱体内壁之距离Δ=10mm。考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s=5mm，则至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。轴段1234567直径22273036643630长度4264.7517.2515651517.25小齿轮所受的圆周力（d1为小齿轮的分度圆直径）小齿轮所受的径向力根据30206圆锥滚子02系列查手册得压力中心a=13.8mm第一段