机械设计减速器设计说明书系 别:专 业:学生姓名:学 号:指导教师:职 称:(1) 由式试算小齿轮分度圆直径，即3di >2KTiU + l/ZEZHZeZp\2kTJ1) 确定公式中的各参数值① 试选载荷系数KHl=1.3o② 计算小齿轮传递的转矩Ti = 9.55 x 103 —= 9.55 x 103 x 综=27.75Nm1 Hi 960③ 选取齿宽系数＜l)d=lo④ 由图查取区域系数Zh = 2.44o⑤ 查表得材料的弹性影响系数Ze = 189.8面^⑥ 计算接触疲劳强度用重合度系数乙端面压力丸J：aatl = arccos/tananat = arctan —\ cospZicosottaat2 = arccos.Zi + 2haCOSp .Z2cosatZ2 + 2h*cosp .端面重合度：/tan20°\=arctan ( I = 20.561°Vcosl4°/23 x cos20.561°.23 + 2 x 1 x cosl4°.101 x cos20.561°.101 4- 2 x 1 x cos 14°=arccos=arccos& =嘉 Zi (tanaati - tan%=30.303°=23.274°+ Z2 (tanaat2 - tanat )]= ^-[23 x (tan30.303° 一 tan20.561°) + 1012nx (tan23.274° 一 tan20.561°)] = 1.65轴向重合度:(pdZ1tanp 1 x 23 x tan 14°TC = =1.825重合度系数:z£ ="印）+A，一：65（1 一 1.825） + = 0.678⑦ 由式可得螺旋角系数Zb=0.985⑧ 计算接触疲劳许用应力［61］查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为OHii.nl = 600MPa. OHiim2 = 550 MPao计算应力循环次数:Ni = GOnJLh = 60 x 960 x 1 x 8 x 2 x 8 x 300 = 2.21 x 1092.21 x 109= 505 x 108NiN2 =—】12查取接触疲劳寿命系数:Khni=0.87、Khn2 = 0.9o取失效概率为1%,安全系数S=l,得:r QHlimlKHNl 600 X 0.87[ohi] = § = j = 522MPar ] 。
141血2临村2 550 X 0.9[o&l = = j = 495MPa取［Oh］|和［bHh中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即[aH]=[化]—495MPa2）试算小齿轮分度圆直径3di>2KT1U + UZeZhZ%）3 2 x 1000 x 1.3 x 27.75 4.38 + 1 x x4.38189.8 X 2.44 X 0.678 X 0.985495=32.585mm（2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备3 1.65①圆周速度Vn x dlt x nr Ji x 32.585 x 960 /60 x 1000v = -60^000-=-=1"② 齿宽bb =(pddlt = 1 x 32.585 = 32.585mm2)计算实际载荷系数Kh① 由表查得使用系数Ka=K② 根据v= 1.64 m/s、8级精度，由图查得动载系数Kv=l.l③ 齿轮的圆周力=1703.238N2Ti _ 2 x 1000 x 27.75瓦= 32.5851 x 1703.23832.585-=52.27N/mm <100 N/mm查表得齿间裁荷分配系数Kh“= 1.4。
④ 由表用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承对称布置时，KHp= 1.093o则载荷系数为：K = KAKvKHaKHp = 1 x 1.1 x 1.4 x 1.093 = 1.6833) 可得按实际载荷系数算的的分度圆直径d] = dit x3£ = 32.585x31.683——=35.514mm1.3及相应的齿轮模数mn =^7~模数取为标准值mn = 2mmodlC°Sp 35.514X5 = gm233. 几何尺寸计算(1)计算中心距a = (Z：Z?mn = (2： + 10"2 =2cosp 2 x cos 14°中心距圆整为a = 130 mm2）按圆整后的中心距修正螺旋角p = arccos(Zi + Z2)mn2a/(23 + 101) x2=gos 2x130=17.484°即：p= 17° 29' 2〃（3）计算大、小齿轮的分度圆直径,mnZ〔di = —cosp,mnZ2龙=顷2 x 23——” = 48.226mmcosl 7.4842 x 101 ———.r =211.774mmcosl7.484（4）计算齿轮宽度b =(Pddi = 1 x 48.226 = 48.226mm取 b2 = 49 mmbi = 54 mm。
4. 校核齿根弯曲疲劳强度（1）齿根弯曲疲劳强度条件2KT1YFaYSaY£Ypcos2p1）确定公式中各参数值① 计算当量齿数_ Z] _ 23 _如== （cosl7.484°）3 = 26.503Z2 101而2 =不所=（cosl7.484 ）3 = "6382② 计算弯曲疲劳强度的重合度系数Yk基圆螺旋角：Bb = arctan (tan pcosat) = arctan(tanl7.484° x cos20.561°) = 16.433°当量齿轮重合度:1.65& £av cos2 pb (cosl6.433°)2 1'93轴向重合度:(pdZitan 1 x 23 x tan 17.484°= = = 2.306nTT重合度系数:0.75 0.750.25+ — =0.25+^ = 0.668③ 计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y(iYp = 1 - 8p = 1 - 2.306 x 1：葺4 = o石64" P120° 120°④ 由当量齿数，查图得齿形系数和应力修正系数YFal = 2.58 YFa2 = 2.17Ysal = 1.62 Ysa2 = 1.83⑤ 计算实际载荷系数Kf由表查得齿间载荷分配系数KFa=1.4根据 Khp = 1.093,结合 b/h = 10.89 查图得 KFp = 1.063则载荷系数为Kf = KAKvKFttKF3 = 1 x 1.1 x 1.4 x 1.063 = 1.637⑥ 计算齿根弯曲疲劳许用应力[of]查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为OFiimi = 500 MPa、QFiim2 = 380 MPa。
由图查取弯曲疲劳寿命系数Kfni =0.83、Kfn2 = 0.85取安全系数S=1.4,得Kppqi Qfiijyii 0.83 x 500[aF1]= ' =—————=296.43MPaS 1.4r i KfN2^Flim2 0.85 X 380[aF2] = c =—————=230.71MPaS 1.42）齿根弯曲疲劳强度校核_2KFTiYFaiYsaiYgYB cos2 B°F~ 捋2 x 1000 x 1.637 x 27.75 x 2.58 x 1.62 x 0.668 x 0.664 x cos2 17.484= 1 x 23 x 232=36.21MPa < [o FJ_2降1;丫「32丫、'2丫£丫日（：诞2 B°F~ 气111"2 x 1000 x 1.637 x 27.75 x 2.17 x 1.83 x 0.668 x 0.664 x cos2 17.484= 1 x 23 x 232=34.404MPa <[° F2\齿根弯曲疲劳强度满足要求主要设计结论齿数 Zi = 23、Z? = 101,模数 m = 2 mm,压力角a = 20° ,螺旋角0 = 17.484°=17° 29' 2”,中心距 a = 130 mm,齿宽 bi=54mm、b2 = 49mm。
齿轮参数总结和计算代号名称计算公式高速级小齿轮高速级大齿轮模数m2 mm2mm齿数z23101螺旋角B左 17° 29' 2”右 17° 29’ 2”齿宽b54mm49mm分度圆直径d48. 226mm211.774mm齿顶高系数ha1.01.0顶隙系数c0. 250. 25齿顶高hamXha2 mm2 mm齿根高hfmX (ha+c)2. 5mm2. 5mm全齿高hha+hf4. 5mm4. 5mm齿顶圆直径dad+2Xha52.226mm215. 774mm齿根圆直径dfd-2Xhf43. 226mm206. 774mm第六部分链传动和链轮的设计1. 选择链轮齿数取小链轮齿轮Zi=21,大链轮的齿数为Z2 = i°LL x Zi = 2.5 x 21 = 52.5 « 522. 确定计算功率由表查得工况系数Ka=L由图查得主动链轮齿数系数Kz= 1.22,单排链，则计算功率为Pea = KaKzP = 1 x 1.22 x 2.68 = 3.27Kw3. 选择链条型号和节距根据Pea = 3.27 Kw, n3 = 219.18 r/min,查图可选10A查表链条节距为p =15.875 mm。
4. 计算链节数和中心距初选中心距a0 = (30〜50)p = (30〜50) x 15.875 = 476.25〜793.75mm取 ao = 650 mm相应的链长节数为2a° Z] + Z2Lp°=s +『 +L 一 zi\2 P2ttao2 x 650 21 + 5215.875 * ~- *旦十祭5982 it ) 650取链长节数Lp= 119o查表，采用线性插值，计算得到中心距计算系数fi =0.24819,则链传动的最大中心距为amax = fip[2Lp 一(Zi + Z2)] = 0.24819 x 15.875 x [2 x 119 一 (21 + 52)]=650mm5. 计算链速v,确定润滑方式n3ZiP 219.18 x 21 x 15.875 /v = = = 1.22 m/s60 x 1000 60 x 1000由v= 1.22 m/s和链号1OA,查图可知应采用滴油润滑6. 计算压轴力Fp有效圆周力为:1000P 1000 x 2.68L = —= 1.22 =2M7N链轮水平布置时的压轴力系数Kfp= 1.15,则压轴力为:Fp Q KFpFe = 1.15 x 2197 = 2527N7. 主要设计结论链条型号10A；链轮齿数zi =21, Z2 = 52；链节。