实验四 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定

第一篇：实验四 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定

实验四 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定

一、实验目的：

（一）掌握用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。

（二）通过测量和计算，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。

二、实验设备和工具：

（一）被测齿轮两个（偶、奇数齿各一个）。

（二）游标卡尺和公法线千分尺各一把。

（三）计算器。

三、实验步骤：

（一）熟悉游标卡尺与公法线千分尺的使用和正确读数方法。

（二）数出被测齿轮的齿数并作好记录。

（三）测量各齿轮的、、和。、、、及变位系数。

（四）确定各被测齿轮的基本参数：

四、实验处理：

（一）实验前应检查游标卡尺与公法线千分尺的初读数是否为零，若不为零应设法修正。

（二）齿轮被测量的部位应选择在光整无缺陷之处，以免影响测量结果的正确性。在测量公法线长度时，必须保证卡尺与齿廓渐开线相切，若卡入不能保证这一点，需调整卡入齿数为，而。齿时

（三）测量齿轮的几何尺寸时，应选择不同位置测量3次，取其平均值作为测量结果。

（四）通过实验求出的基本参数、、、.必须圆整为标准值。

（五）测量的尺寸精确到小数点后第2位。计算时取小数点后两位数字。

第二篇：直齿圆柱齿轮传动计算机辅助设计（小编推荐）

毕业设计说明书

直齿圆柱齿轮传动计算机辅助设计

_____ 界面及主程序设计

学院：机械与汽车工程学院 专业：机械制造与自动化 姓名: 指导老师：

2012年12月20日

摘要

该设计主要集中了vb6.0与机械设计CAD 的组合进行设计的。

这套系统主要是用在较简单的直齿参数的设计。首先，在实际设计过程中，知道几个已知参数，如传动功率，主动轮转速等已知条件去计算出齿轮的生产条件。在一步一步的进行中，每一步都要从列表中查找符合你所要设计的要求的参数。在一个个都选择完毕后。在经过内部程序的计算，最终，在最后一个计算基本尺寸的界面中显示出你所要的基本尺寸。

此设计主要考虑到的是一般情况下，较为普遍的直齿传动的参数计算。比较复杂的还需要进一步的进行考虑。该设计考虑的范围比较小。

此系统结合了VB的面向对象的程序设计的特点，系统操作比较方便，比较实用。

关键词

传动功率、基本尺寸、齿轮、参数、转速、VB等

目录

第一章 前言„„„„„„„„„„„„„

第二章

VB6.0的概述„„„„„„„„„

2.1 vb的简介„„„„„„„„„„„„„„„„2.2 vb的发展史„„„„„„„„„„„„„„„

2.3 vb的特点 „„„„„„„„„„„„„„„„

第三章

机械设计的概述„„„„„„„„„

3.1 机械设计的基本要求„„„„„„„„„„„„„

3.2 机械设计的内容与步骤„„„„„„„„„„„„

第四章

直齿圆柱齿轮的设计过程„„„„„

4.1 主界面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

4.2 输入齿轮传动已知参数界面„„„„„„„„„„

4.3 选择参数及各种系数„„„„„„„„„„„„„

4.4 图示查取接触疲劳极限„„„„„„„„„„„„

4.5 选择安全系数„„„„„„„„„„„„„„„„

4.6 输入及计算及校核„„„„„„„„„„„„„„

4.7 计算主要尺寸 „„„„„„„„„„„„„„„

5、总结„„„„„„„„„„„„„„„„

6、参考文献„„„„„„„„„„„„„„

7、附录„„„„„„„„„„„„„„„„5 7 9 9 10 12 13 14 16 16 17 18

第一章

前言

随着电子计算机技术的发展，机械设计与计算机技术的有机结合使机械设计逐渐实现了现代化。利用计算机进行设计称为计算机辅助设计。本系统就是用vb6.0结合机械设计来设计的斜齿圆柱齿轮的参数设计

Visual Basic 6.0 是微软公司提供的一种可视化的应用程序开发工具，它的功能就是用来编写程序。由于可视化加面向对象的编程特征，事件驱动加结构化的编程机制，使其成为一种非常有趣且功能十分强大的编程语言。

在进行机械设计发过程中往往需要查阅大量的设计资料，如设计手册、技术资料、实验结果等等。在这些设计资料中，许多数据被列成表格或绘制成线图。在进行机械CAD与VB6.0相结合的设计时，需要先将这些资料存储在计算机中。以便在设计过程中调用。再则就是数据的程序化问题。

而在vb6.0用与机械设计当中来。Vb6.0创建一个应用程序的第一步是创建界面，它是用户与设计的应用程序进行交互操作的可视部分。窗体是够成应用程序界面的窗口，是应用程序界面的基础，窗体作为控件的容器，用户可向窗体增加控件、图形或图片来创建应用程序界面。形象地说，窗体是一快“画布”，在窗体上可以直观地“绘制”应用程序的界面，在设计程序时，窗体是程序员的“工作台”。新建一个工程时，vb6.0会自动建立窗体。

第二章

VB6.0的概述

2.1，VB6.0是微软公司提供的一种可视化的应用程序开发工具，它的功能就是用来编写程序。有与可视化加面向对象的编程特征，事件驱动加结构化的编程机制，使其成为一种非常有趣且功能十分强大的编程语言Visual basic 是当今十分流行的编程工具之一，学习Visual basic的目的在于应用，利用其编写应用程序解决工程实际问题。本说明书自始至终贯穿了用Visual basic解决常见初等数学问题、日常工作中的具体问题，及结合具体专业课程机械设计等课程的程序设计。

VISUAL意为可视化的，可见的，指的是开发像WINDOWS操作系统那样的图形用户界面的方法。使用这种方法，程序员不须编写大量代码去描述界面元素的外观和位置，只要把预先建立的界面元素用鼠标拖放到屏幕上适当的位置即可。

2.2，VB的发展史

（1），1991年，MICROSFT公司在亚特兰大的windows world91 展示会上发布了第一个VB版本。它提供了比QUICK BASIC强大得多的功能，是WINDOWS程序开发着的一大福音编程界发生了巨大的变化，人们完全跳出了以前C语言程序员那种反复无常和茫茫无期的开发工作，进入了全新的天地。

（1），1992年，MICROSOFT公司推出了2.0版。（2），1993年，VB3.0版问世。

以上三个版本都可以在WINDOWS3.X下运行。

（4）1995年，推出VB4.0，VB的前四个版本都只有英文版。

（5）1997年，在推出VB5.0的同时推出了完全汉化版本。

（6）1998年，推出了VB6.0版。

VB4.0—-VB6.0都要在WINDOWS95/98或WINDOWS NT等32位操作系统支下才能运行

2.3，VB功能特点

（1），可视化编程

用传统的程序设计程序时，都是通过编写代码来设计用户界面，而在VB下，可以画界面，并且有所见即所得（程序运行效果几乎完全相同）的动人效果，界面设计效率与设计质量大大提高。

（2），事件驱动的编程机制

传统的编程方式是面向过程，按程序代码事先设计的流程运行。但在图形用户界面的程序设计中，通过事件来执行对象的动作，事件（即用户的动作）掌握程序的运行流向，每个事件都能驱动一段程序的运行。

（3），面向对象的程序设计

面向对象的程序设计是20世纪80年代初提出的，起源于SMALLTALK语言。这种方法引入了新的概念和思维方式，使软件在程序设计中建立能够模仿真实世界模型的方法通过对系统的复杂性进行概括，抽象和分类，使软件的设计与实现形成一个由抽象到具体，有简单到复杂这样一个循序渐进的过程，从而解决大型软件研制中存在效率低，质量难以保证，调试复杂，维护困难等一系列问题。

（4），结构化的程序设计语言

VB是在BASIC和QUICK BASIC语言的基础上发展起来的，具有高级程序语言的语句结构（顺序，选则和循环结构），接近于自然语言和人类的逻辑思维方式，其语言简单易懂。

（5），支持多种数据库系统有Microsoft Access Dbase和Paradox等大型数据库的前端开发工具。

（6），OLE技术

VB的核心就是其对对象的链接与嵌入（OIE）的支持，利用OLE，VB能够开发集声音，图像，动画，字处理及Web等对像于一体的应用程序。

总之，VB是一种新型的语言。与传统的语言相比，它在许多方面有重要的改革和突破。而最基本就是：

1、提供可视化的编程工具用传统的高级语言编程序，主要的工作是设计算法和编写程序。程序的各种功能和显示结果都要由程序语句来实现。而用VB开发程序，包括两部分工作：一是设计用户界面；二是编写程序代码。VB像程序设计人员提供图形对象（窗体、控件、菜单）进行应用程序的界面设计。

2、程序采用事件驱动方式 VB改变了程序的机制，没有传统意义上的主程序，是程序执行的基本方法是由事件来驱动子程序的运行。

第三章

机械设计的概述

3.1.机械设计的基本要求 1.1设计机械零件的基本要求

零件工作可靠并且成本低廉是设计机械零件应满足的基本要求。

零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力，对载荷而言成为承载能力。失效是指零件由于某些原因不能正常工作。只有没个零件都能可靠地工作，才能保证机器的正常运行。

设计机械零件还必须坚持经济观点，力求综合经济效益高。为此要注意以下几点：（1）合理选择材料，降低材料费用；（2）保证良好的工艺性，减少制造费用；

（3）尽量采用标准化，通用化设计，简化设计过程从而降低成本。1.2机械设计的基本要求

机械产品设计应满足以下几方面的基本要求：

a)实现预定功能

设计的机器能实现预定的功能，并在规定的工作条件下，规定的工作期限内能正常运行。b)满足可靠性要求

机器由许多零件及部件组成，其可靠度取决于零部件的可靠度。机械系统的零部件越多，其可靠度也就越低，因此在设计机器时应尽量减少零件数目。但就目前而言，对机械产品的可靠度难以提出统一的考核指标。c)满足经济性要求

经济性指标是一项综合性指标，要求设计及制造成本低，机器生产率高，能源和材料耗费少，维护及管理费用低等。d)操作安全，工作安全

操作系统要简便可靠，有利于减轻操作人员的劳动强度。要有各种保险装置以消除由于误造作而引起的危险，避免人身及设备事故的发生。e)造型美观、减少污染

运用工业艺术造型设计方法对机械产品进行工业造型设计，使设计的机器不仅使用性能好、尺寸小、价格低廉，而且外型美观，富有时代特点。机械产品的造型直接影响到产品的销售和竞争力，在当前机械设计中一个不容忽视的环节。

尽可能地降低糟声，减轻对环境的污染。噪声也是反映机械质量的一个综合指标。

3.2 机械设计的内容也步骤

机械设计是一项复杂、细致和科学性很强的工作。随着科学技术的发展，对设计的理解在不断地深化，设计方法也在不断地发展。近年来发展起来的“优化设计”、“可靠性设计”、“有限元设计”、“模块化设计”和“计算机辅助设计”等现代化设计方法也在机械设计中得到了推广与应用。即使如此，常规设计方法仍然是工程技术人员进行机械设计的重要基础，必须很好地掌握。常规设计方法又可分为理论设计、经验设计和模型设计等。机械设计的过程通常可分为以下几个阶段：（1）产品规划

产品规划的主要工作是提出设计任务和明确设计要求，这是机械产品设计首先需要解决的问题。通常是人们根据市场需求提出设计任务，通过可行性分析后才能进行产品规划。（2）方案设计

在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一中功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可行以及成本低廉的方案。（3）技术设计

在既定设计方案的基础上，完成机械产品的总体设计、部件设计、零件设计等，设计结果以工程图及计算书的形式表达出来。（4）制造及实验

经过加工、安装及调试制造出样机，对样机进行运行或生产现场使用，将试验过程中发现的问题反馈给设计人员，经过修改完善，最后通过坚定。与设计机器时一样，设计机器零件也常需拟定出几种不同方案，经过认真比较选用其中最好的一种。设计机器零件的一般步骤如下： 1）根据机器的具体运转情况和简化的计算方案确定零件的载荷；

2）根据零件工作情况的分析，判定零件的失效形式，从而确定其计算准则； 3）进行主要参数选择，选定材料，根据计算准则求出零件的主要尺寸，考虑热处理及结构工艺性要求等； 4）进行结构设计；

5）绘制零件工作图，制订技术要求，编写计算说明书及有技术文件。

对于不同的零件和工作条件，以上这些设计步骤可以有所不同。此外，在设计过程中，这些步骤又是相互交错、反复进行的。

应当指出，在设计机械零件时往往是将较复杂的实际工作情况进行一定的简化，才能应用于力学等理论解决机械零件的设计计算问题。因此，这种计算或多或少带有一定的条件性或假定性，称为条件性计算。机械零件设计基本上是按条件计算进行的。如注意到公式的适用范围，一般计算结果具有一定的可靠性，并充分考虑了机械零件的安全性。为了使计算结果更符合实际情况，必要时可进行模型试验或实物试验。

第四章

直齿圆柱齿轮的设计过程

4.1、主界面：

主界面主要是介绍设计的题目为：直齿圆柱齿轮传动的计算机辅助设计。主要有：XXX设计，有朱敬超老师指导，设计时间为2012年12月20日设计完成。

操作过程：用鼠标单击“NEXT”进入系统。

4.2、输入齿轮传动已知参数界面

要按照设计的要求或技术人员的要求输入相应的已知参数，如有传动功率、传动比、高速轴的转速等在这三项都输入无误的情况下点击“确定”计算出T1

在输入传动功率时要考虑功率的大小，功率大于30KW时应选择硬齿面，小于30kw的应选择软齿面。

在传动比i的出入：

 i〈8时可采用一级齿轮传动。如果传动比过大时采用一级传动，将导致结构庞大。所以这中情况下要采用分级传动。如果总传动比i为8—40，可分成二级传动；如果总传动比i大于40可分为三级或三级以上传动。一般取每对直齿圆柱齿轮的传动比i〈3，最大可5；斜齿圆柱齿轮的传动比可大些，取i≤5，最大可达8；

在输入主动轮转速，就直接求出从动轮的转速。

在上数三项都输入的情况下，点击“确定”在文本框直接输出t1值，然后点击“next”进入下一个窗体。4.3、选择其他参数

在机械设计过程中需要有很多参数是查《机械设计手册》来完成的。有时要根据工作环境或工作的具体要求来确定选择的参数。

载荷系数的选择：均匀加料的运输机和加料机，轻型卷扬机，发电机，机床辅助传动等的载荷特征都属于均匀、轻微冲击；

不均匀加料的运输机和加料机，重型卷扬机，球磨机，机床主传动等都属于中等冲击； 冲床，钻床，轧床，破碎机，挖掘机等都属于重型冲击。根据不同的冲击选择不同的参数范围具体如界面表格

齿宽系数的选择：齿轮相对于轴承的位置可分为对称布置、不对称布置、悬臂布置三种。根据齿面的硬度又可分为硬齿面和软齿面。在界面上有详细的表格共参考选择。

界

面

如

下

：

载荷系数K：

齿轮传动在实际工作时，由于原动机和工作机的工作特性不同，会产生附加的动载荷。齿轮、轴、轴承的加工、安装误差及弹性变形会引起载荷集中，使实际载荷增加。考虑各种实际情况，通常用计算载荷kf取代名义载荷，K为载荷系数

齿宽系数OA：

齿宽系数OA= b/d1，当d1一定时，增大齿宽系数必然增大齿宽，可提高齿轮的承载能力。但齿宽越大，载荷沿齿宽的分布越不均匀，造成偏载而降低了传动能力。因此设计齿轮传动时应合理选择OA。一般取OA=0.2—1.4，如上图。在一般精度的圆柱齿轮减速器中，为补偿加工和装配的误差，应使小齿轮比大齿轮宽一些，小齿轮的齿宽取b1 = b2 +(5--10)mm.所以齿宽系数OA实际上为 b2/d1。齿宽b1和b2都应圆整为整数。最好个位数为0或5。

标准减速器中齿轮的齿宽系数也可表示为 OA= b/a，其中a为中心距。对于一般减速器可取OA = 0.4 ；开式传动可取OA = 0.1 – 0.3 在输入载荷系数和齿宽系数后要点击“确定”

在取小齿轮齿数和大齿轮齿数上可任选择填写一项。

然后点击“计算”就会计算出另一项。不必要在去考虑另一项的输入。从而减轻了用户的造作。使操作更简单。

最后，单击“下一步”进入下一个界面。

4.4、图示查取接触疲劳极限。根据下图查找所选的材料的疲劳极限。

主要有图示各种材料以供选择，根据材料的要求选择对应的疲劳极限应力。因为材料的成分，性能，热处理的结果和质量都不能均一，故该应力值不是一个定值，有很大的离散区。在一般情况下，可取中间值，即MQ线。按齿轮材料和齿面硬度，按接触疲劳极限Hlim查图10.24得出。

应注意：（1）若硬度超出线图中范围，可近似地按外插法查取Hlim值。（2）当轮齿承受对称循环应力时，对于弯曲应力应将下图中是Hlim值乘以0.7；SH、SF分别为齿面接触疲劳强度安全系数和接触疲劳寿命系数。图中N为应力循环系数，其中n为齿轮转速，单位为r/min，j为齿轮转一转时同侧齿面的啮合次数，Lh为齿轮工作寿命，单位为h.4.5、选择安全系数

根据齿轮的齿面硬度选择合适的安全系数.1.若齿面为软齿面：Sh，Sf分别取1-1.1,1.3-1.4 2.若齿面为硬齿面：Sh，Sf分别取1.1-1.2,1.4-1.6 3.重要的传动，渗碳淬火齿轮或铸造齿轮：Sh，Sf分别取1.3，1.6-2.2

接触疲劳寿命系数

图中N为应力循环系数，其中n为齿轮转速，单位为r/min，j为齿轮转一转时同侧齿面的啮合次数，Lh为齿轮工作寿命，单位为h.注：1允许一定点蚀的结构钢，调质钢，球墨铸铁（珠光体、贝氏体）珠光体可锻铸铁，渗碳淬火钢的渗碳钢

2材料同1，不允许出现点蚀；火焰或感应淬火的钢；

3灰铸铁，球墨铸铁（铁素体），渗氮的渗氮钢，调质钢，渗氮钢； 4碳氮共渗的调质钢，渗碳钢 4.6、输入及计算及校核

输入要输入的已知参数，然后根据计算公式计算出尺寸。根据相应的许用应力的计算公式计算出相应的应力值。

齿轮的许用应力[OH]是以试验齿轮在特定的条件下经疲劳试验测得的试验齿轮的疲劳极限应力OHlim,并对其进行适当的修正得出的。修正时主要考虑应力循环次数的影响和可靠度。

两齿轮材料选用钢。应注意几点：

两齿轮齿面的接触应力OHlim1与OHlim2大小相同；（2）两齿轮的许用应力接触应力[OHlim]1和[OHlim]2一般不同，进行强度计算时应选用较小值；（3）齿轮的齿面接触疲劳强度与齿轮的直径或中心距的大小有关，即与M与Z的乘积有关，而与模数的大小无关。当一对齿轮的材料、齿宽系数、齿数比一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力仅与齿轮的直径或中心距有关。点击“计算”，计算出许用应力值和模数值，选择螺旋角。点击“校核”如校核正确，点击“下一步”进入下一个界面。1． 螺旋角 斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角为β，称为直齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称直齿轮的螺旋角。2． 模数

模数的大小影响轮齿的弯曲强度。设计时应在保证弯曲强度的条件下取较小的模数。但对传递动力的齿轮应保证M大于等于1.5至2mm。4.7、计算主要尺寸

点击“计算”，将在计算主要尺寸的页面显示出下列值，如上图所示。点击“结束”，将结束整个系统。

总结

计算机辅助设计（computer aided design），简称CAD，是由计算机完成产品设计中的计算、分析、模拟、制图、编制技术文件等工作，由计算机辅助设计人员完成产品的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产品图纸的机械设计方法，它是最近三十年来迅速发展起来并得到广泛应用的技术。CAD的使用可以极大地缩短从设计到生产的周期，提高设计质量，使设计更加规范化、标准化。CAD技术不仅使设计过程人机交互实现自动化，而且可以通过数控系统实现计算机辅助制造。

1973年，国际信息处理联合会给CAD下了一个广义的解释：“CAD是将人和机器混编在解题专业中的一种技术，从而使人和机器的最好特性联系起来。”目前各种机械CAD软件的开发和应用层出不穷，显示出强大的生命力和广阔的发展前景。CAD技术的应用适应了当前产品需提高设计质量，快速更新换代的需求。

参考文献

1.《机械设计基础》 陈立德主编---第二版——北京：高等教育出版社。2004.7 2.《Visual Basic 程序设计案例教程》 赵振江 张二峰主编 人民邮电出版社发行。

3．网络下载

附录

内部程序： 4.1主界面：

Private Sub Command1_Click()If App.PrevInstance = True Then End End If Form1.Hide Form2.Show End Sub Private Sub Timer1_Timer()Static t As Long '定义静态变量 t = t + 1 If t = 1 Then Label1.ForeColor = &H80FF& End If If t = 2 Then Label1.ForeColor = &HFFFF& End If If t = 3 Then Label1.ForeColor = &HFF00& End If If t = 4 Then Label1.ForeColor = &HFFFF00 End If If t = 5 Then Label1.ForeColor = &HFF0000 End If If t = 6 Then Label1.ForeColor = &HFF00FF End If If t = 7 Then Label1.ForeColor = &HFF& t = 0 End If

End Sub Private Sub Timer2_Timer()Static t As Long '定义静态变量 t = t + 1 If t = 1 Then Label2.ForeColor = &HFF0000 End If If t = 2 Then Label2.ForeColor = &HFF00FF End If If t = 3 Then Label2.ForeColor = &HFFFF00 End If If t = 4 Then Label2.ForeColor = &HFF00& End If If t = 5 Then Label2.ForeColor = &HFF& End If If t = 6 Then Label2.ForeColor = &HFFFF& t = 0 End If End Sub

4.2输入齿轮传动已知参数界面 Private Sub Command1_Click()P = 0 i = 0 n1 = 1 P = Val(Text1)i = Val(Text2)n1 = Val(Text3)If i = 0 Then MsgBox “转动比的值不能为0，请重新输入„„” Text2.Text = “" Exit Sub End If T1 = 9.55 * 10 ^ 6 * P / n1 Text4.Text = T1 End Sub Private Sub Command2_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Or Text3.Text = ”“ Then MsgBox ”请输入正确的数据„„“ Exit Sub End If Form2.Hide Form4.Show End Sub 4.3选择参数及各种系数

Private Sub Command2_Click()If Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“ Then MsgBox ”请输入正确的数据„„“ Exit Sub End If Hlim1 = Val(Text1)Hlim2 = Val(Text2)Form3.Hide Form5.Show End Sub

4.4图示查取接触疲劳极限

Private Sub Command1_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Text6.Text = ”“)Then MsgBox ”请输入正确的数据„„“ Exit Sub End If k = Val(Text1.Text)OA = Val(Text6.Text)Form4.Hide Form3.Show End Sub

Private Sub Command10_Click()Text1.Text = 2.3

Or(Text5.Text = ”“ Or End Sub

Private Sub Command11_Click()k = Val(Text1.Text)End Sub

Private Sub Command12_Click()Text6.Text = 1.1 End Sub

Private Sub Command13_Click()Text6.Text = 0.6 End Sub

Private Sub Command14_Click()Text6.Text = 0.8 End Sub

Private Sub Command15_Click()Text6.Text = 0.4 End Sub

Private Sub Command16_Click()Text6.Text = 0.35 End Sub

Private Sub Command17_Click()Text6.Text = 0.225 End Sub

Private Sub Command18_Click()OA = Val(Text6.Text)End Sub

Private Sub Command19_Click()Z1 = Val(Text5.Text)Text5.Text = Z1 Z2 = Val(Text5.Text)* 4 Text2.Text = Z2 End Sub

Private Sub Command2_Click()Text1 = 1.1 End Sub

Private Sub Command3_Click()Text1 = 1.4 End Sub

Private Sub Command4_Click()Text1 = 1.7 End Sub

Private Sub Command5_Click()Text1 = 1.4 End Sub

Private Sub Command6_Click()Text1 = 1.7 End Sub

Private Sub Command7_Click()Text1 = 1.9 End Sub

Private Sub Command8_Click()Text1 = 1.7 End Sub

Private Sub Command9_Click()Text1 = 2# End Sub

4.5 选择安全系数

Private Sub Command1_Click()Text3 = 1 End Sub

Private Sub Command2_Click()Text3 = 1.1 End Sub

Private Sub Command3_Click()Text3 = 1.3 End Sub

Private Sub Command4_Click()Text4 = 1.3 End Sub

Private Sub Command5_Click()Text4 = 1.5 End Sub

Private Sub Command6_Click()Text4 = 2 End Sub

Private Sub Command7_Click()Zn1 = Val(Text1.Text)Zn2 = Val(Text2.Text)End Sub

Private Sub Command8_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Text4.Text = ”“)Then MsgBox ”请输入正确的数据„„“ Exit Sub End If Sh = Val(Text3.Text)Sf = Val(Text4.Text)Zn1 = Val(Text1.Text)Zn2 = Val(Text2.Text)

Or(Text3.Text = ”“ Or

Form5.Hide Form6.Show End Sub

Private Sub Command9_Click()Sh = Val(Text3.Text)Sf = Val(Text4.Text)End Sub

4.6 输入及计算及校核

Private Sub Command1_Click()Oh1 = Zn1 * Hlim1 / Sh Label3.Caption = Oh1 m = 2.5 Label6.Caption = m Oh2 = Zn2 * Hlim2 / Sh Label5.Caption = Oh2 k1 = 76.43 *((k * T1 *(i + 1)/ OA * i *((Oh1)^ 2))

MsgBox ”数据计算完成！“ End Sub

Private Sub Command2_Click()

Form6.Hide Form7.Show ^(1 / 3))

End Sub

4.7 计算主要尺寸

Private Sub Command1_Click()

d1 = m * Z1 Label2.Caption = d1 d2 = m * Z2 Label4.Caption = d2 b2 = OA * d1 Label6.Caption = b2 b1 = b2 + 5 Label5.Caption = b1 a = m *(Z1 + Z2)* 1 / 2 Label8.Caption = a

v = 3.13 Label9.Caption = v MsgBox ”所以数据计算完成!"

End Sub

第三篇：标准直齿圆柱齿轮主要几何尺寸的计算

京山县中等职业技术学校

齿轮传动教案

授课班级：14级机械（3）班

授课时间：2014年11月11日（星期二）下午 第6节 授课地点：新教学楼203 授课教师：王用

课 题：外啮合标准直齿圆柱齿轮主要几何尺寸的计算 课 型：理论课 课时安排：1课时

教学目标：

1、了解外啮合标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及含义；

2、掌握外啮合标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸计算公式；

3、把公式灵活运用到实际解题当中。

教学重难点：学生能够使用齿轮相关计算公式从事工程技术计算 教学方法：展示法、讲授法、分析法、巩固法 教 具：粉笔、黑板、电子白板 教学过程:

一、复习导入（展示法）

1、2、引导学生观看外啮合标准直齿圆柱齿轮实物图及传动动画。运用动态图演示标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和含义,下 图为其各部分名称的标注。

京山县中等职业技术学校

齿轮传动教案

二、讲授新课（讲授法、分析法）

1、公式讲解

要求学生结合课本153页表7-4，引导学生理解并熟记下表公式。

2、联想到齿轮(外啮合标准直齿圆柱齿轮主要几何尺寸计算公式)

2、实例运用

运用实例帮助学生理解公式，学会解题方法。

例1: 已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数Z=36，齿顶圆直径da=304mm。试

计算其分度圆直径，齿根圆直径，齿距以及齿高。计算结果：单位（mm）

例2

京山县中等职业技术学校

齿轮传动教案 例2:已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，中心距a=240mm，模数m=5mm.试求主动轮齿顶圆直径da1,从动轮齿根圆直径df2。分析过程: i=z2/z1=3 a=m(z1+z2)/2

z2=3z1

z1+z2=2a/m =2×240/5=96

z1=? z2 =? da1=? df2=? 计算结果: z1=24 z2 =72 da1=m（Z1+2）=5*（24+2）=130mm df2=m（Z2-2.5）=5*（72-2.5）=347.5mm

三、课堂练习（巩固法）

1、已知一外啮合标准直齿圆柱齿轮的齿顶高ha=6mm，齿顶圆直径

da=264mm。试计算其分度圆直径d，齿根圆直径df，齿距p和齿高h？

四、课堂小结（1）总结课堂知识

（2）总结教师上课的情况和学生听课情况

五、自由提问时间（给学生咨询的时间）

六、课后作业

1、有一正常齿标准直齿圆柱齿轮，已知齿数z＝24，模数m＝3mm,试计算其分度圆直径d、齿顶高ha ,齿根高hf，全齿高h、齿顶圆直径da和齿根圆直径df ？

第四篇：机械设计课程设计--单级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书

机械课程设计说明书

单级直齿圆柱齿轮减速器设计

设计题目 单级直齿圆柱齿轮减速器设计

学 院

___________________________ 专业班级 ___________________________ 设 计 人 ___________________________ 学 号

___________________________ 指导教师

_________________________ 完成日期

_________________________

目 录

一、前言…………….…………………………………………2

二、设计任务…………….……………………………………2

三、计算过程及计算说明…………………………………….3

（一）电动机选择…………………………………………….3

（二）计算总传动比及分配各级的传动比………………….4(三)运动参数及动力参数计算…………………………….4(四）传动零件的设计计算…………………………………...5

（五）轴的设计计算及轴承的选择计算……………………...9(六)键联接的选择及校核计算…………………………………….13

四、减速器的润滑与密封……………………………………………..14 五 减速器箱体及其附件………………………………………………..15

六、设计小结……………………………………………………17

七、参考资料……………………………………………………19

一、前言（一)设计目的：

通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案的分析：

机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。-

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了一级传动，传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

二、设计任务

设计一台用带式运输的直齿圆柱齿轮减速器运输机运送沙子单向连续运转载荷，有轻微冲击，环境有轻度粉尘，使用期限八年，两班制工作（每班8小时，每年按300天计算）。

原始数据：运输带工作拉力F=1800N；带速V=1m/s；滚筒直径D=200mm，带速允许误差＜5%。具体要求：

1、电动机类型确定

2、单机减速器的齿轮、轴、轴承、箱体等的设计及强度计算

3、A1装配图一张

4、编写一份设计说明书

三、计算过程及计算说明

（一）电动机选择

1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机

2、电动机功率选择（1）传动装置的总功率：

η总=0.96×0.99×0.99×0.97×0.99×0.96=0.86(2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1800×1/1000×0.86 =2.09KW

3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×1/π×200 =95.49r/min 按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I‘1=3～6。取V带传动比I’2=2～4，则总传动比理时范围为I‘a=6～24。故电动机转速的可选范围为n’d=I‘a×n筒=573～2291r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min等。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能：额定功率：2.2KW，满载转速940r/min，质量45kg

（二）计算总传动比及分配各级的传动比 总传动比：i总=n电动/n筒=940/95.49=10 i2=i/2.5=4(三)、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速（r/min）V带高速轴 nI=n电机=940r/min 减速器高速轴nII=nI/iV带=940/2.5=376(r/min)减速器低速轴nIII=nII/ i减速器=376/4=94(r/min)

2、计算各轴的输入功率（KW）V带低速轴 PI=P工作=2.2KW 减速器高速轴 PII=PI×η带=2.2×0.96=2.11KW 减速器低速轴 PIII=PII×η轴承×η齿轮= 2.03KW

3、计算各轴扭矩（N•m）电动机输出轴 TI=9550×PI/nI =9550×202/940=22.35N•m 减速器高速轴 TII=9550×PII/nII =9550×2.11/376=53.59N•m 减速器低速轴 TIII=9550×PIII/nIII =9550×2.03/94=206.23N•m(四）传动零件的设计计算

1、齿轮传动的设计计算

（1）选择齿轮材料及精度等级

考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS，取260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P74表6-5选8级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齿面接触疲劳强度设计

由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=4 取小齿轮齿数Z1=24。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=4×24=96 齿数比：u=i0=4 由课本取φd=0.75(3)转矩T1 T1=22350N•mm(4)载荷系数k 由课本取k=1.2(5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由课本查得： σHlimZ1=710Mpa σHlimZ2=620Mpa 由课本P133式6-52计算应力循环次数NL NL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8)=1.28×109 NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=710×0.92/1.0Mpa =653.2Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=620×0.98/1.0Mpa =607.6Mpa 故得：

d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =76.43[1.2×22350×(6+1)/0.75×4×607]1/3mm =46.21mm 模数：m=d1/Z1=46.21/24=1.93mm 根据课本取标准模数：m=2mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度 根据课本 式

σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 确定有关参数和系数

分度圆直径：d1=mZ1=2×24mm=48mm d2=mZ2=2×96mm=192mm 齿宽：b=φdd1=0.75×48mm=36mm 取b=40mm b1=45mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa 根据齿数Z1=20,Z2=120由表6-9相得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)许用弯曲应力[σF] 根据课本 式：

[σF]= σFlim YSTYNT/SF 由课本图 查得：

σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa 由图6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9 试验齿轮的应力修正系数YST=2 按一般可靠度选取安全系数SF=1.25 计算两轮的许用弯曲应力

[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa =408.32Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa =302.4Mpa 将求得的各参数代入式（6-49）σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×20)×2.80×1.55Mpa =77.2Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×120)×2.14×1.83Mpa =11.6Mpa< [σF]2 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩a a=m/2(Z1+Z2)=2/2(24+96)=100mm(10)计算齿轮的圆周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×48×940/60×1000 =2.36 m/s

（五）轴的设计计算及轴承的选择计算 输入轴的设计计算

1、按扭矩初算轴径

选用40Cr调质，硬度217~255HBS 根据课本，取c=110 d≥110(2.11/382.1)1/3mm=19.44mm 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d=19.7×(1+5%)mm=20.69 ∴选d=25mm

2、轴的结构设计

（1）轴上零件的定位，固定和装配

单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定（2）确定轴各段直径和长度

工段：d1=25mm 长度取L1=50mm ∵h=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=25+2×2×1.5=31mm ∴d2=31mm 初选用6207型深沟球轴承，其内径为35mm, 宽度为16mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长： L2=（2+20+16+55）=93mm III段直径d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直径d4=45mm 由手册得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=35+2×3=41mm 长度与右面的套筒相同，即L4=20mm 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+3×2）=36mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为36mm Ⅴ段直径d5=30mm.长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=100mm(3)按弯矩复合强度计算

①求分度圆直径：已知d1=48mm ②求转矩：已知T2=52780N•mm ③求圆周力：Ft 根据课本 式得

Ft=2T2/d2=52780/48=1099.583N ④求径向力Fr 根据课本P127（6-35）式得

Fr=Ft•tanα=1099.58×tan200=400.21N ⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50mm(7)校核危险截面C的强度 由式（6-3）

σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×353 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。输出轴的设计计算

1、按扭矩初算轴径

选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）根据课本 取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=33.41mm 取d=35mm

2、轴的结构设计

（1）轴的零件定位，固定和装配

单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。（2）确定轴的各段直径和长度

初选6209型深沟球轴承，其内径为45mm，宽度为19mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长41mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(3)按弯扭复合强度计算

①求分度圆直径：已知d2=192mm ②求转矩：已知T3=20300N•mm ③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N ④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得 Fr=Ft•tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=49mm(六)键联接的选择及校核计算 轴径d1=25mm,L1=50mm 查手册得，选用C型平键，得：

键A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm h=7mm 根据课本得

σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42 =29.68Mpa<[σR]（2、输入轴与齿轮联接采用平键联接

轴径d3=35mm L3=48mm T=271N•m 查手册P51 选A型平键 键10×8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38 =101.87Mpa<[σp](110Mpa)

3、输出轴与齿轮2联接用平键联接 轴径d2=50mm L2=50mm T=61.5Nm 查手册P51 选用A型平键 键16×10 GB1096-79 l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 据课本P243式（10-5）得

σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]

四、减速器的润滑与密封 齿轮传动的润滑

高速级齿轮圆周转速为2.0m/s 低速级齿轮圆周转速为0.69m/s 所以选择脂润滑的润滑方式，可用旋盖式、压注式油杯向轴承室加注润滑脂。润滑油牌号的确定及油量计算

减速器中传动件通常用浸油（油浴）润滑

选用牌号为L-AN32的全损耗系统用油，其主要用于一般机床齿轮减速箱、中小型机床导轨。油面高度为浸过高速级大齿轮一个全齿，油量计算： V=a×b×h=543×146×57=4.52×106mm3 轴承的润滑

选用牌号为ZGN69-2的滚动轴承脂，该润滑脂适用于各种机械设备的滚动轴承润滑，适用工作温度≤90°C 脂润滑结构简单、易于密封，但润滑效果不如油润滑，故常用于开式齿轮传动、开式蜗杆传动和低速滚动轴承的润滑。

滚动轴承采用脂润滑时，润滑脂的填充量不应超过轴承空间的1/3~1/2。减速器的密封 选用毡圈密封方式。

其密封效果是靠矩形毡圈安装于梯形槽中所产生的径向压力来实现的。其特点是结构简单、价廉，但磨损较快、寿命短。它主要用于轴承采用脂润滑，且密封处轴的表面圆周速度较小的场合，对粗、半粗及航空用毡圈其最大圆周速度分别为3m/s、5m/s、7m/s，工作温度t≤90°C

五、减速器箱体及其附件（1）窥视孔和视孔盖

窥视孔应设在箱盖顶部能看见齿轮啮合区的位置，大小以手能伸入箱体内检查操作为宜。

窥视孔处应设计凸台以便于加工。视孔盖可用螺钉紧固在凸台上，并考虑密封。（2）通气器

通气器设置在箱盖顶部或视孔盖上。较完善的通气器内部制成一定曲路，并设置金属网。

选择通气器类型的时候应考虑其对环境的适应性，其规格尺寸应与减速器大小相适应。（3）油面指示器

油面指示器应设置在便于观察且油面较稳定的部位，如低速轴附近。

常用的油面指示器有圆形油标、长形油标、管状油标，油标尺等形式。

油标尺的结构简单，在减速器中较常采用。油标尺上有表示最高及最低油面的刻线。装有隔离套的油尺可以减轻油搅动的影响。

油标尺安装位置不能太低，以避免油溢出油标尺座孔。（4）放油孔和螺塞

放油孔应设置在油池的最低处，平时用螺塞堵住。采用圆柱螺塞时，座箱上装螺塞处应设置凸台，并加封油垫片。放油孔不能高于油池底面，以避免排油不净。（5）起吊装置

吊环螺钉可按照起重量选择。为保证起吊安全，吊环螺钉应完全拧入螺孔。箱盖安装吊环螺钉处应设置凸台，以使吊环螺钉孔有足够深度。

箱盖吊耳、吊钩和箱座吊钩的结构尺寸在设计时可以进行适当修改。（6）定位销

常采用圆锥销作定位销。两定位销之间的距离越远越可靠，因此，通常将其设置在箱体联接凸缘的对角处，并应作非对称布置。定位销的长度应大于箱盖、箱座凸缘厚度之和。（7）起盖螺钉

起盖螺钉设置在箱盖联接凸缘上，其螺纹有效长度应大于箱盖凸缘厚度。起盖螺钉直径可与箱盖凸缘螺钉直径相同，螺钉端部制成圆柱形并光滑导角或制成半球形。

六、设计小结

一个星期的课程设计结束了。这一个星期以来，我是感慨良多，有痛苦也有快乐，发过火，流过汗，学到的东西也很多。大家常挂在嘴边的一句话：哥画的不是图，画的是寂寞。但经过了那么多天的奋战，当我们平生最大的一幅图在我们自己的设计中成型时，我们才发现：我们画的不是寂寞，而是成功的历程。成就感在我们的心中荡漾……

首先,我要感谢顶着炎热的天气在教室里指导我们的陈老师,是他在我们几乎绝望的时候给了我们鼓励,给了我们信心,也是他在我们遇到困难的时候出现在我们的身边。

通过一个星期的学习与实践，我知道了在设计的过程中必须严肃认真，刻苦专研，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高。必须发挥设计的主动性，主动思考问题分析问题和解决问题设计中要正确处理参考已有资料和创新的关系。熟悉和利用已有的资料，既可避免许多重复的工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的重要保证。善于掌握和使用各种资料，如参考和分析已有的结构方案，合理选用已有的经验设计数据，也是设计工作能力的重要方面。机械设计应边计算，边绘图，边修改，设计计算与结构设计绘图交替进行，这与按计划完成设计任务并不矛盾，应从第一次设计开始就注意逐步掌握正确的设计方法。

安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。-

作为整个学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在一周进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。

对我们非机械专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次设计工作的预演和准备。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。课程设计达到了专业学习的预期目的。在一个星期的课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高，更重要的是通过对机械设计流程的了解，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。

课程设计需要刻苦耐劳，努力钻研的精神,有时可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关, 虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气！-

至于此次课程设计中的不足，我将在今后的学习的加以改进，不断的完善自己，认真学习自己的专业知识，希望在毕业的时候能成为一个合格的工科人才。

七、参考资料目录

机械设计（机械设计基础）课程设计 高等教育出版社 1995年12月版 机械设计基础 湖南大学出版社 2005年8月版

第五篇：机械设计课程设计展开式二级直齿圆柱齿轮减速器的轴的设计

7.1 输入轴的设计计算

1.求轴上的功率，转速和转矩

由前面算得Pr/min,T125.48Nm 12.74kw,n110252.求作用在齿轮上的力

已知高速级小齿轮的分度圆直径为：d170mm

Ft2T1225.4810005096Nd170

FrFttan5096Ntan20o1855N3.初步确定轴的最小直径

现初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。据[2]表15-3，取A0112，于是得：dminA03P115.54mm d1因为轴上应开键槽，所以轴径应增大5%得d16.317mm，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取dmin25mm，查知带轮宽B75mm故此段轴长取73mm。

4.轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案

通过分析比较，得出输入轴示意图

（2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）第一段是与带轮连接的其d125mm l173mm

2）第二段用于安装轴承端盖，轴承端盖的e21mm（由减速器及轴的结构设计而定）。根据轴承端盖的拆卸及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖与第一段右端的距离为38mm。故取l260mm，因其右端面需制出一轴肩故取d230mm。

3）初选轴承，因为有轴向力故选用深沟球轴承，参照工作要求并据d230mm，查表初选6207号轴承，其尺寸为dDB35mm72mm17mm故d335mm，取l344mm。又右边采用轴肩定位取d448mm所以l475mm。

4）因为该轴是齿轮轴，故齿轮段轴径为d548mm，l550mm。齿轮左端与左轴承之间用套筒定位，已知齿轮宽度为50mm为使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于齿轮宽度，且继续选用6207轴承，则此处故取d635mm，l643mm。

（3）轴上零件的周向定位

带轮与轴之间的定位采用平键连接。按

d125由表查得平键截面bh87键槽用键槽铣刀加工长为63mm。同时为了保证带轮与轴之间配合有

H7良好的对中性，故选择带轮与轴之间的配合为

n6（4）确定轴上圆角和倒角尺寸

参考[2]表15-2取轴端倒角为245.其他轴肩处圆倒角见图。7.2 中间轴的设计计算

1.求轴上的功率，转速和转矩

由前面的计算得P22.60kw,n2266.23r/min,T293.25Nm 2.求作用在齿轮上的力

已知中间轴大小齿轮的分度圆直径为 d2174mm,d368mm

Ft12T21071.84Nmd2

Fr1Ft1tan1071.84Ntan200390.12Nm 同理可解得： Ft22T22742.65Nmd3

Fr2Ft2tan2742.65Nmtan200998.24Nm 3.初步确定轴的最小直径

现初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理.据[2]表15-3，取A0112，于是得：dminA03P223.934mm T2 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大5% 故dmin25.13mm，又此段轴与轴承装配，故同时选取轴承，因为轴承上承受径向力，故选用深沟球轴承，参照工作条件可选6206号其尺寸为：dDB30mm62mm16mm故d130mm右端用套筒与齿轮定位，套筒长度取24mm所以l144mm。

4.轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案

通过分析比较，得出中间轴示意图

（2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1）第二段为高速级大齿轮，由前面可知其宽度为45mm，为了使套筒端面与大齿轮可靠地压紧此轴段应略短于齿轮轮毂宽度。故取l240mm，d238mm。

2）第三段为大小齿轮的轴向定位，此段轴长度应由同轴条件计算得l36mm，d350mm。

3）第四段为低速级小齿轮的轴向定位，由其宽度为73mm可取l470mm，d438mm。

4）第五段为轴承同样选用深沟球轴承6206号，左端用套筒与齿轮定位，取套筒长度为24mm则 l544mm，d530mm。

（3）轴上零件的周向定位

两齿轮与轴之间的定位均采用平键连接。按d2由表查得平键bhL10832,按d4查得平键截面bhL10863其与轴的配合均为H7。轴承与轴之间的周向定位是用过渡配合实现的，此处选轴的直径尺寸公差n6为m6。

（4）确定轴上圆角和倒角尺寸

参考[2]表15-2取轴端倒角为245.个轴肩处圆倒角见图。7.3 输出轴的设计计算

1.求轴上的功率，转速和转矩

由前面算得P32.47kw，n395.42r/minT3247.32Nm 2.求作用在齿轮上的力

已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d4190mm

Ft2T32603.37Nmd4

FrFttan200947.55Nm3.初步确定轴的最小直径

现初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理,据[2]表15-3，取A0112，于是得：dminA03P333.14mm T3同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩TcaKAT3查[2]表14-1取KA1.3。则TcaKAT31.3247.32Nm321.516Nm

按计算转矩应小于联轴器的公称转矩的条件查[5]P99表8-7可选用LT7型弹性柱销联轴器。其公称转矩为500Nm。半联轴器孔径d40mm，故取d140mm半联轴器长度L112mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为82mm。4.轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案

通过分析比较，得出输出轴示意图

（2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1）为满足半联轴器的轴向定位，第一段右端需制出一轴肩故第二段的直径d246mm；左端用轴端挡圈定位取轴端挡圈直径D65mm。半联轴器与轴配合的毂孔长为84mm，为保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴上，故第一段长度应比L1略短一些，现取l182mm。

2）第二段是固定轴承的轴承端盖e21mm。据d246mm和方便拆装可取l275mm。

3）初选轴承，因为有轴向力故选用深沟球轴承，参照工作要求d246mm。查

表选6210型号其尺寸为dDB50mm90mm20mm，故l320mm由于右边是轴肩定位，d462mm，l464mm。

4）第五段轴肩定位，取d568mm，l512mm。

4）取安装齿轮段轴径为d660mm，已知齿轮宽为68mm取l664mm。齿轮右边为轴套定位，轴肩高h5mm则此处d750mm，取l751mm。（3）轴上零件的周向定位

齿轮，半联轴器与轴之间的定位均采用平键连接。按d1由表查得平键截面bh128键槽用键槽铣刀加工长为70mm。选择半联轴器与轴之间的配合为H7，齿轮与轴的连接用平键bh1811键槽用键槽铣刀加工长为56mm。齿k6H7轮与轴之间的配合为轴承与轴之间的周向定位是用过渡配合实现的，此处选

n6轴的直径尺寸公差为m6。（4）确定轴上圆角和倒角尺寸

参考[2]表15-2取轴端倒角为245.个轴肩处圆倒角见图。