机械设计课程设计计算说明书
题 目 螺旋输送机传动装置
指导教师
院 系 机电建工学院
班 级 机
学 号
姓 名
完成时间
目录
机械传动装置总体设计……………………………
111螺旋输送机传动装置简图
112原始数
113工作条件技术求
124设计务量
二电动机选择……………………………………………
三计算总传动分配级传动……………………
31 计算总传动
32 分配传动装置级传动
四计算轴功率转数转矩………………………
41 已知条件
42 电动机轴功率转速转矩
43 Ⅰ轴功率转速转矩
44 Ⅱ轴功率转速转矩
45 Ⅲ轴功率转速转矩
五齿轮设计计算………………………………
51齿轮传动设计准
52 直齿12齿轮设计
53 直齿34齿轮设计
六轴设计计算……………………………………
61轴尺寸设计滚动轴承选择
62轴强度校核
七键联接选择计算………………………………………
八联轴器选择………………………………………………
九减速器箱体设计…………………………………………………
十润滑密封设计…………………………………………………
十减速器维护保养………………………………………
十二附录（零件装配图）………………………………
计 算 说 明
结 果
机械传动装置总体设计
111螺旋输送机传动装置简图
图11螺旋输送机传动装置简图
112原始数
螺旋轴功率 P 32kW
螺旋筒轴转速 n36 rmin
113工作条件技术求
输送机转速允许误差±5工作情况：三班制单连续运转载荷较稳工作年限：10年工作环境：室外灰尘较环境高温度40℃动力源：电力三相交流电压380V检修间隔期：三年修两年中修半年修制造条件生产批量：般机械厂制造单价生产
124设计务量
减速器装配图张（A0A1）零件工作图2张
二电动机选择
(1) 选择电动机类型结构形式
生产单位般三相交流电源特殊求(较范围稳调速常起动反转等)通常采三相交流异步电动机国已制订统标准Y系列般途全封闭扇冷鼠笼型三相异步电动机适易燃易爆腐蚀性气体特殊求机械金属切削机床风机输送机搅拌机农业机械食品机械等Y系列电动机具较起动性适某起动转矩较高求机械(压缩机等)常起动制动反转场合求电动机转动惯量载力时宜选起重冶金YZ型YZR型三相异步电动机
三相交流异步电动机根额定功率(指连续运转电机发热超许温升功率数值标电动机铭牌)满载转速(指负荷相额定功率时电动机转速负荷减时电机实际转速略升高会超步转速——磁场转速)具系列型号适应安装需类型电动机结构制成干种安装形式型号电动机技术数(额定功率满载转速堵转转矩额定转矩转矩额定转矩等)外形安装尺寸查阅产品目录关机械设计手册
已知工作求条件选Y型全封闭笼型三相异步电动机
(2) 选择电动机功率
工作机需电动机输出功率
弹性联轴器传动效率η
097
滚动轴承传动效率η099
锥齿轮传动效率η095
螺旋筒传动效率η096
电动机运输带间总效率
0816
(3) 初选步转速1000rmin电动机
根机械设计课程设计表161选择电动机型号Y90L6额定功率11kw满载转数910rmin
三计算总传送分配级传动
31 计算总传动
总传动
32 分配传动装置级传动
考虑两级齿轮润油问题两级齿轮应相浸油深度高速级齿轮传动低速级齿轮传动值取1313
取2
if 791321335
417
表31
齿轮传动
单级
传动
常值
圆柱
3～5
圆锥
2～3
值
8
5
四计算轴功率转数转矩
41 已知条件
42 电动机轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
43 Ⅰ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
44 Ⅱ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
45 Ⅲ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
五齿轮设计计算
41齿轮传动设计准
齿轮传动轮齿啮合传递运动动力齿轮失效齿轮常见失效形式传动装置开式闭式齿面硬度软齿面（硬度≤350HBS）硬齿面（硬度＞350HBS）齿轮转速高低载荷轻重分实际应中常会出现种失效形式分析研究试销形式助建立齿轮设计准提出防止减轻失效措施
设计齿轮传动时应根齿轮传动工作条件失效情况等合理确定设计准保证齿轮传动足够承载力工作条件齿轮材料轮齿失效形式设计准设计方法
闭式软齿面齿轮传动齿面点蚀失效形式应先齿面接触疲劳强度进行设计计算确定齿轮参数尺寸然弯曲疲劳强度校核齿根弯曲强度
闭式硬齿面齿轮传动常齿根折断失效通常先齿根弯曲疲劳强度进行设计计算确定齿轮模数尺寸然接触疲劳强度校核齿面接触强度
开式齿轮传动中齿轮齿面磨损失效形式通常齿根弯曲疲劳强度进行设计计算确定齿轮模数考虑齿轮模数考虑磨损素模数增10～20需校核接触强度
42 直齿12齿轮设计
()根已知条件选择材料
1 kw
2 rmin rmin
3工作条件：寿命10年三班制单连续运转中等击
（二）选择齿轮材料精度等级
齿轮选45钢调质 硬度HB1250HBS
齿轮选45钢正火 硬度HB1210HBS
精度等级：7级 齿面粗超度 Ra≤32~63μm
(三)齿轮接触疲劳强度设计
转矩 N·mm N·mm
（四）载荷系数材料弹性影响系数
表41 试选载荷系数14
表41 载荷系数K
工作机械
载荷特性
原动机
电动机
缸燃机
单缸燃机
均匀加料运输机加料机轻型卷扬机发电机机床辅助传动
均匀轻微击
1~12
12~16
16~18
均匀加料运输机加料机重型卷扬机球磨机机床传动
中等击
12~16
16~18
18~20
床钻床破碎机挖掘机
击
16~18
19~21
22~24
查机械设计表106材料弹性影响系数
（五）齿宽系数
单级齿轮传动称布置齿轮齿面软齿面查表42
表42 齿宽系数
齿轮相轴承位置
齿 面 硬 度
软齿面（≤350HBS）
硬齿面（＞350HBS）
称布置
08~14
04~09
称布置
06~12
03~06
悬臂布置
03~04
02~025
(六)许接触疲劳许应力
机械设计图1021查
查课机械设计图1019
安全系数
MPa
MPa
（七）选齿轮齿数Z125齿轮齿数Z225*417104
1试算齿轮分度圆直径 代入中取较值
3083mm
2计算圆周速度V
圆周速度v234ms
3 查课机械设计图108动载系数11
直齿轮
查课表102系数
查课表104齿轮相轴承非称布置时
查机械设计图1013145
载荷系数K1595
4实际载荷系数校正分度圆直径(选14)
5计算模数
(八)齿根弯曲疲劳强度校核设计
式：
（1）确定关系数参数
1查机械设计图1020c齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲疲劳强度极限
2查机械设计图1018弯曲疲劳寿命系数
3计算弯曲疲劳许应力
取弯曲疲劳安全系数S14
4计算载荷系数K
5查齿形系数应力校正系数
查机械设计表105
6计算齿轮
齿轮数值较
（2）设计计算
计算公式：
计算结果齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度承载力仅齿轮直径关取弯曲疲劳强度算m13982取圆整标准值m15前面计算4863mm齿轮齿数
齿轮齿数
（九）尺寸计算
齿顶高：
齿根高：
全齿高：
顶隙：
分度圆直径：
基圆直径：
齿顶圆直径：
齿根圆直径：
齿距：
齿厚：
齿槽宽：
标准中心距：
齿宽： 取
43 直齿34齿轮设计
()根已知条件选择材料
1 kw
2 rmin rmin
3工作条件：寿命10年三班制单连续运转中等击
（二） 齿轮材料精度等级
齿轮选45钢调质 硬度HB1250HBS
齿轮选45钢正火 硬度HB1240HBS
精度等级：7级 齿面粗超度 Ra≤32~63μm
(三)齿轮接触疲劳强度设计
转矩 N·mm N·mm
（四）载荷系数材料弹性影响系数
选载荷系数14
查机械设计表106材料弹性影响系数
(五)齿宽系数
二级齿轮传动非称布置齿轮齿面软齿面
(六)许接触应力
机械设计图1021查
9107
查机械设计图1019
安全系数
MPa
MPa
（七）选齿轮齿数Z325齿轮齿数Z425*36892
1试算齿轮分度圆直径代入中取较值
mm
2计算圆周速度v
V092ms
3计算载荷系数
根v052ms8级精度课机械设计图108查动载荷系
圆柱直齿轮
查课表102系数
查表课104齿轮相轴承非称布置时
查机械设计图1013
载荷系数K1491
4实际载荷系数校正算分度圆直径
75987758（取14）
（八）齿根弯曲疲劳强度设计
式：
（1）确定关系数参数
1查机械设计图1020c齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲疲劳强度极限
2查机械设计图1018弯曲疲劳寿命系数
3计算弯曲疲劳许应力
查表46弯曲疲劳安全系数
MPa
MPa
4计算载荷系数K
5查取齿形系数应力校正系数
6计算两齿轮 较
取齿轮数
(2)设计计算
计算结果齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度承载力仅齿轮直径关取弯曲疲劳强度算m1496取圆整标准值m15前面计算5327mm齿轮齿数
齿轮齿数
齿顶高：
齿根高：
全齿高：
顶隙：
分度圆直径：
基圆直径：
齿顶圆直径：
齿根圆直径：
齿距：
齿厚：
齿槽宽：
标准中心距：
齿轮宽度： 圆整取
六轴设计计算
61轴选45钢调质
机械设计表153确定 高速轴 A01126中间轴 A02120低速轴 A03112
高速轴：1338mm
联轴器d14
中间轴：212mm
中间轴直径处安装滚动轴承取标准值d2min25mm
低速轴：323mm
1）高速轴
轴直径
d11直径安装联轴器d11d1min14mm
d12密封处轴段定位高度h（00701）d11 d21d11+2hd1214+2*01*14168该处密封圈标准（毡圈密封）取d1220mm
d13：滚动轴承处轴段d1325mm滚动轴承选6205 尺寸 d*D*B25*52*15
d14：渡轴段级齿轮传动线速度 d1428
d15：d15d13
轴长度
L11：联轴器谷孔宽确定 L1120mm
l12：箱体结构轴承端盖装配关系等确定L1260mm
L13：滚动轴承档油盘：l1330mm
L14：高速B132mm确定L1430mm
L15：装配关系确定l1468mm
L16：滚动轴承档油盘：L1630mm
2）中间轴
轴直径
d21直径滚动轴承处轴段应轴承径孔致查机械设计课程设计表121取d2135mm滚动轴承选6207尺寸d*D*B35*72*17
d22高速级齿轮轴段d2238mm
d23：轴承根齿轮轴定位求d2345mm
d24：低速齿轮轴段d24d2238mm
d25：d25d2135mm
轴长度
l21：滚动轴承档油盘l2125mm
L22：高速级齿轮毂孔宽度B232确定L2230mm
L23：l2310mm
l24：低速级齿轮毂孔宽度B358确定l2456mm
l25：滚动轴承挡油盘装配关系确定l25345mm
3）低速轴
轴直径
d31滚动轴承段取d3155mm滚动轴承选6211尺寸d*D*B55*100*21
d32低速级齿轮轴段d2365mm
d33：度轴段d3375mm
d34：滚动轴承段d34d31
d35：密封处轴段根定位求密封圈标准取d3550mm
d36：联轴器段d3645mm
轴长度
l31：滚动轴承挡油盘装配关系确定l3137mm
l32：低速级齿轮毂孔宽度B453确定取l3251mm
l33：度轴段l33445mm
l34：滚动轴承挡油盘装配关系确定l34325mm
l35：箱体结构轴承端盖装配关系等确定l3533mm
l36：锥齿轮配合查机械设计课程设计取l3650mm
62轴校核
高速轴校核：
轴分流式啮合齿轮仅传递全部载荷半输入轴输出轴承受扭矩中间轴受全部载荷半：
高速轴受力图图
齿轮受力相等方相反轴受弯矩受转矩作
机械设计教材第370页表153
取35MP
轴受扭矩相轴直径段危险截面
危险截面直径d14mm
受扭矩作扭转强度计算
kw
rmin
τTTWT（9550000*pn)02d3208MP<
符合强度求
中间轴
kw
rmin
N·mm
中间级齿轮分度圆直径
齿轮分度圆直径：
作齿轮圆周力Ft2T2d2524201533426N
径力：Fr2Ft2*tan a3426*tan 201247N
作齿轮圆周力Ft3T2d35242052510004N
径力：Fr3Fr3*tan a10004*tan203641N
求垂直面支反力：
Fr4(Fr3(L1+L2)+Fr2*L1)(L1+L2+L3)3038N
Fr1Fr2+Fr3Fr41247+3641303818498N
计算垂直弯矩：
MrⅡFr1*L118498*539804N*mm
MrⅢFr4*L33038*41124558N*mm
求水面支承力
Ft4(Ft3(L1+L2)+Ft2*L1)(L1+L2+L3)805N*mm
Ft1Ft2+Ft3Ft43641+100048055595
计算水弯矩
MtⅡFt1*L15595*53296553N*mm
MtⅢFt4*L3805*4133005N*mm
求水面支承力
总弯矩：
N·mm
轴力学模型转矩弯矩图示
a） 力学模型图
b） V面力学模型图
c） V面弯矩图
d） H面力学模型图
e） H面弯矩图
f） 合成弯矩图
g） 转矩图
抗弯扭合成力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩转矩截面（危险截面C）强度轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取06
轴量力矩：
轴计算应力：
σcaM01df31304MPa<60MPa
符合强度求
低速级轴校核
轴分流式啮合齿轮仅传递全部载荷半输入轴输出轴承受扭矩中间轴受全部载荷半：
高速轴受力图图示
齿轮受力相等方相反轴受弯矩受转矩作
输出轴功率 kw
N·mm
轴受扭矩相轴直径段危险截面
危险截面直径d35mm
受扭矩作扭转强度计算
kw
rmin
τTTWT（9550000*pn)02d32159MP<
轴强度满足求
七键联接选择校核计算
61键设计计算
(1)选择键联接类型尺寸
般8级精度尺寸齿轮定心精度求应键
低速轴（Ⅲ轴）
联轴器处 齿轮配合处轴径
查机械设计课程设计表101取：
(2)校核键联接强度
查机械设计表63 []110MPa
工作长度
(3)键轮毂键槽接触高度
式（61）：
＜[]
＜[]
两者合适
取键标记：
键1：14×9×40 A GBT10962003
键2：18×11×45 A GBT109612003
键联接尺寸（摘GB10961979）
轴
键
键槽
公称尺寸
公称尺寸
宽度
深度
公称尺寸
极限偏差
轴t
毂t1
较松联接
般联接
较紧联接
轴
毂
轴
毂
轴毂
公称尺寸
极限偏差
公称尺寸
极限偏差
6
+0030
0
+0078
+0030
0
0030
±0015
0012
0042
35
+01
0
28
+01
0
8
+0036
0
+0098
+0040
0
0036
±0018
0015
0051
40
+02
0
33
+02
0
10
50
33
12
+0043
0
+0120
+0060
0
0043
±00215
0018
0061
50
33
14
55
38
16
60
43
18
70
44
20
+0062
0
+0149
+0065
0
0062
±0026
0022
0074
75
49
22
90
54
25
90
54
28
10
64
键长度系列
6810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280300360
八联轴器选择
d1114查机械设计课程设计表131取d14联轴器
d3645查机械设计课程设计表131取d45联轴器
九减速器箱体设计
减速器箱体采铸造（HT200）制成采剖分式结构保证齿轮配合质量
端盖分机体采配合
1 机体足够刚度
机体加肋外轮廓长方形增强轴承座刚度
2 考虑机体零件润滑密封散热
传动件速度12ms采侵油润油时避免油搅沉渣溅起齿顶油池底面距离H40mm
保证机盖机座连接处密封联接凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗糙度
3 机体结构良工艺性
铸件壁厚10圆角半径R3机体外型简单拔模方便
4 附件设计
A 视孔盖窥视孔
机盖顶部开窥视孔 传动零件齿合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
C 油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处
油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
D 通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
E 盖螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度
钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
F 位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
润滑密封设计
二级圆柱齿轮减速器传动装置属轻型传速较低速度远远采脂润滑箱体选SH035792中50号润滑装规定高度
密封性讲保证机盖机座联接处密封联接
凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗度应
密封表面刮研凸缘联接螺柱间距离宜太
匀均布置保证部分面处密封性
铸铁结构尺寸
名称
符号
减速器形式尺寸关系mm
齿轮减速器
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
10
箱盖凸缘厚度
10
箱座凸缘厚度
10
箱座底凸缘厚度
20
脚螺钉直径
M16
脚螺钉数目
4
轴承旁联接螺栓直径
M16
盖座联接螺栓直径
M12
轴承端盖螺钉直径
M5
检查孔盖螺钉直径
M6
定位销直径
6
箱盖箱座肋厚
1020
箱座深度
124
箱座高度
140
十润滑密封设计
二级圆柱齿轮减速器传动装置属轻型传速较低速度远远采脂润滑箱体选SH035792中50号润滑装规定高度
密封性讲保证机盖机座联接处密封联接
凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗度应
密封表面刮研凸缘联接螺柱间距离宜太
匀均布置保证部分面处密封性
十减速器维护保养
皮带运输机实行定期维护保养目减少机器障延长机器寿命缩短机器停机时间提高工作效率降低作业成
齿轮维护
（1）齿轮传动时启动加载卸载换档程中应力求稳避免产生击载荷防引起断齿等障
（2）常检查润滑系统状况（润滑油油面高度等）油面底润滑良油面高会增加搅油功率损失压力喷油润滑系统需检查油压状况油压底会造成供油足油压高油路畅通致需时调整油压应规定期更换补充规定牌号润滑油
（3）注意检查齿轮传动工作状况正常声音箱体热现象润滑良装配符合求齿轮失效重原声响监测定期检查发现齿轮损伤方法
轴维护
工作程中机械定期检查维修轴维护重点注意三方面
（1）认真检查轴轴零件完程度发现问题应时维修更换轴维修部位轴颈轴端精度求较高轴磨损量较时采电镀法热喷涂（喷焊）法进行修复轴花键键槽损伤气焊堆焊修复然铣出花键键槽原键槽焊补铣制新键槽
（2）认真检查轴轴传动零件工作位置准确性轴承游隙变化时调整
（3）轴传动零件（齿轮链轮等）轴承必须保证良润滑应根季节工作点规定选润滑剂定期加注润滑油时检查补充必须时更换
0816
392kw
267
2
417
32
kw
rmin
N·mm
396kw
rmin
3937375N·m
38
23022rmin
15763183N·mm
38kw
7194rmin
48453572N·mm
v234ms
m15
4863mm
133
分度圆直径
48mm
1995mm
中心距a825
m2
7758mm
39
分度圆直径
78mm
158mm
中心距a236
d1114mm
d1220mm
d1325mm
d1428
d15d13
L1120mm
L1260mm
l1330mm
L1430mm
L1630mm
d2135mm
d2238mm
d2345mm
d24d2238mm
d25d2135mm
l2125mm
l2230mm
l2456mm
l25345mm
d3155mm
d3265mm
d3375mm
d34d31
d3550mm
d3645mm
l3137mm
l3251mm
l33445mm
l34325mm
l3533mm
l3650mm
低速轴
键1：14×9×40
键2：18×11×45
计 算 说 明
结 果
计 算 说 明
结 果
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
题 目 螺旋输送机传动装置
指导教师
院 系 机电建工学院
班 级 机
学 号
姓 名
完成时间
目录
机械传动装置总体设计……………………………
111螺旋输送机传动装置简图
112原始数
113工作条件技术求
124设计务量
二电动机选择……………………………………………
三计算总传动分配级传动……………………
31 计算总传动
32 分配传动装置级传动
四计算轴功率转数转矩………………………
41 已知条件
42 电动机轴功率转速转矩
43 Ⅰ轴功率转速转矩
44 Ⅱ轴功率转速转矩
45 Ⅲ轴功率转速转矩
五齿轮设计计算………………………………
51齿轮传动设计准
52 直齿12齿轮设计
53 直齿34齿轮设计
六轴设计计算……………………………………
61轴尺寸设计滚动轴承选择
62轴强度校核
七键联接选择计算………………………………………
八联轴器选择………………………………………………
九减速器箱体设计…………………………………………………
十润滑密封设计…………………………………………………
十减速器维护保养………………………………………
十二附录（零件装配图）………………………………
计 算 说 明
结 果
机械传动装置总体设计
111螺旋输送机传动装置简图
图11螺旋输送机传动装置简图
112原始数
螺旋轴功率 P 32kW
螺旋筒轴转速 n36 rmin
113工作条件技术求
输送机转速允许误差±5工作情况：三班制单连续运转载荷较稳工作年限：10年工作环境：室外灰尘较环境高温度40℃动力源：电力三相交流电压380V检修间隔期：三年修两年中修半年修制造条件生产批量：般机械厂制造单价生产
124设计务量
减速器装配图张（A0A1）零件工作图2张
二电动机选择
(1) 选择电动机类型结构形式
生产单位般三相交流电源特殊求(较范围稳调速常起动反转等)通常采三相交流异步电动机国已制订统标准Y系列般途全封闭扇冷鼠笼型三相异步电动机适易燃易爆腐蚀性气体特殊求机械金属切削机床风机输送机搅拌机农业机械食品机械等Y系列电动机具较起动性适某起动转矩较高求机械(压缩机等)常起动制动反转场合求电动机转动惯量载力时宜选起重冶金YZ型YZR型三相异步电动机
三相交流异步电动机根额定功率(指连续运转电机发热超许温升功率数值标电动机铭牌)满载转速(指负荷相额定功率时电动机转速负荷减时电机实际转速略升高会超步转速——磁场转速)具系列型号适应安装需类型电动机结构制成干种安装形式型号电动机技术数(额定功率满载转速堵转转矩额定转矩转矩额定转矩等)外形安装尺寸查阅产品目录关机械设计手册
已知工作求条件选Y型全封闭笼型三相异步电动机
(2) 选择电动机功率
工作机需电动机输出功率
弹性联轴器传动效率η
097
滚动轴承传动效率η099
锥齿轮传动效率η095
螺旋筒传动效率η096
电动机运输带间总效率
0816
(3) 初选步转速1000rmin电动机
根机械设计课程设计表161选择电动机型号Y90L6额定功率11kw满载转数910rmin
三计算总传送分配级传动
31 计算总传动
总传动
32 分配传动装置级传动
考虑两级齿轮润油问题两级齿轮应相浸油深度高速级齿轮传动低速级齿轮传动值取1313
取2
if 791321335
417
表31
齿轮传动
单级
传动
常值
圆柱
3～5
圆锥
2～3
值
8
5
四计算轴功率转数转矩
41 已知条件
42 电动机轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
43 Ⅰ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
44 Ⅱ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
45 Ⅲ轴功率转速转矩
kw
rmin
N·mm
五齿轮设计计算
41齿轮传动设计准
齿轮传动轮齿啮合传递运动动力齿轮失效齿轮常见失效形式传动装置开式闭式齿面硬度软齿面（硬度≤350HBS）硬齿面（硬度＞350HBS）齿轮转速高低载荷轻重分实际应中常会出现种失效形式分析研究试销形式助建立齿轮设计准提出防止减轻失效措施
设计齿轮传动时应根齿轮传动工作条件失效情况等合理确定设计准保证齿轮传动足够承载力工作条件齿轮材料轮齿失效形式设计准设计方法
闭式软齿面齿轮传动齿面点蚀失效形式应先齿面接触疲劳强度进行设计计算确定齿轮参数尺寸然弯曲疲劳强度校核齿根弯曲强度
闭式硬齿面齿轮传动常齿根折断失效通常先齿根弯曲疲劳强度进行设计计算确定齿轮模数尺寸然接触疲劳强度校核齿面接触强度
开式齿轮传动中齿轮齿面磨损失效形式通常齿根弯曲疲劳强度进行设计计算确定齿轮模数考虑齿轮模数考虑磨损素模数增10～20需校核接触强度
42 直齿12齿轮设计
()根已知条件选择材料
1 kw
2 rmin rmin
3工作条件：寿命10年三班制单连续运转中等击
（二）选择齿轮材料精度等级
齿轮选45钢调质 硬度HB1250HBS
齿轮选45钢正火 硬度HB1210HBS
精度等级：7级 齿面粗超度 Ra≤32~63μm
(三)齿轮接触疲劳强度设计
转矩 N·mm N·mm
（四）载荷系数材料弹性影响系数
表41 试选载荷系数14
表41 载荷系数K
工作机械
载荷特性
原动机
电动机
缸燃机
单缸燃机
均匀加料运输机加料机轻型卷扬机发电机机床辅助传动
均匀轻微击
1~12
12~16
16~18
均匀加料运输机加料机重型卷扬机球磨机机床传动
中等击
12~16
16~18
18~20
床钻床破碎机挖掘机
击
16~18
19~21
22~24
查机械设计表106材料弹性影响系数
（五）齿宽系数
单级齿轮传动称布置齿轮齿面软齿面查表42
表42 齿宽系数
齿轮相轴承位置
齿 面 硬 度
软齿面（≤350HBS）
硬齿面（＞350HBS）
称布置
08~14
04~09
称布置
06~12
03~06
悬臂布置
03~04
02~025
(六)许接触疲劳许应力
机械设计图1021查
查课机械设计图1019
安全系数
MPa
MPa
（七）选齿轮齿数Z125齿轮齿数Z225*417104
1试算齿轮分度圆直径 代入中取较值
3083mm
2计算圆周速度V
圆周速度v234ms
3 查课机械设计图108动载系数11
直齿轮
查课表102系数
查课表104齿轮相轴承非称布置时
查机械设计图1013145
载荷系数K1595
4实际载荷系数校正分度圆直径(选14)
5计算模数
(八)齿根弯曲疲劳强度校核设计
式：
（1）确定关系数参数
1查机械设计图1020c齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲疲劳强度极限
2查机械设计图1018弯曲疲劳寿命系数
3计算弯曲疲劳许应力
取弯曲疲劳安全系数S14
4计算载荷系数K
5查齿形系数应力校正系数
查机械设计表105
6计算齿轮
齿轮数值较
（2）设计计算
计算公式：
计算结果齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度承载力仅齿轮直径关取弯曲疲劳强度算m13982取圆整标准值m15前面计算4863mm齿轮齿数
齿轮齿数
（九）尺寸计算
齿顶高：
齿根高：
全齿高：
顶隙：
分度圆直径：
基圆直径：
齿顶圆直径：
齿根圆直径：
齿距：
齿厚：
齿槽宽：
标准中心距：
齿宽： 取
43 直齿34齿轮设计
()根已知条件选择材料
1 kw
2 rmin rmin
3工作条件：寿命10年三班制单连续运转中等击
（二） 齿轮材料精度等级
齿轮选45钢调质 硬度HB1250HBS
齿轮选45钢正火 硬度HB1240HBS
精度等级：7级 齿面粗超度 Ra≤32~63μm
(三)齿轮接触疲劳强度设计
转矩 N·mm N·mm
（四）载荷系数材料弹性影响系数
选载荷系数14
查机械设计表106材料弹性影响系数
(五)齿宽系数
二级齿轮传动非称布置齿轮齿面软齿面
(六)许接触应力
机械设计图1021查
9107
查机械设计图1019
安全系数
MPa
MPa
（七）选齿轮齿数Z325齿轮齿数Z425*36892
1试算齿轮分度圆直径代入中取较值
mm
2计算圆周速度v
V092ms
3计算载荷系数
根v052ms8级精度课机械设计图108查动载荷系
圆柱直齿轮
查课表102系数
查表课104齿轮相轴承非称布置时
查机械设计图1013
载荷系数K1491
4实际载荷系数校正算分度圆直径
75987758（取14）
（八）齿根弯曲疲劳强度设计
式：
（1）确定关系数参数
1查机械设计图1020c齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲疲劳强度极限
2查机械设计图1018弯曲疲劳寿命系数
3计算弯曲疲劳许应力
查表46弯曲疲劳安全系数
MPa
MPa
4计算载荷系数K
5查取齿形系数应力校正系数
6计算两齿轮 较
取齿轮数
(2)设计计算
计算结果齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度承载力仅齿轮直径关取弯曲疲劳强度算m1496取圆整标准值m15前面计算5327mm齿轮齿数
齿轮齿数
齿顶高：
齿根高：
全齿高：
顶隙：
分度圆直径：
基圆直径：
齿顶圆直径：
齿根圆直径：
齿距：
齿厚：
齿槽宽：
标准中心距：
齿轮宽度： 圆整取
六轴设计计算
61轴选45钢调质
机械设计表153确定 高速轴 A01126中间轴 A02120低速轴 A03112
高速轴：1338mm
联轴器d14
中间轴：212mm
中间轴直径处安装滚动轴承取标准值d2min25mm
低速轴：323mm
1）高速轴
轴直径
d11直径安装联轴器d11d1min14mm
d12密封处轴段定位高度h（00701）d11 d21d11+2hd1214+2*01*14168该处密封圈标准（毡圈密封）取d1220mm
d13：滚动轴承处轴段d1325mm滚动轴承选6205 尺寸 d*D*B25*52*15
d14：渡轴段级齿轮传动线速度 d1428
d15：d15d13
轴长度
L11：联轴器谷孔宽确定 L1120mm
l12：箱体结构轴承端盖装配关系等确定L1260mm
L13：滚动轴承档油盘：l1330mm
L14：高速B132mm确定L1430mm
L15：装配关系确定l1468mm
L16：滚动轴承档油盘：L1630mm
2）中间轴
轴直径
d21直径滚动轴承处轴段应轴承径孔致查机械设计课程设计表121取d2135mm滚动轴承选6207尺寸d*D*B35*72*17
d22高速级齿轮轴段d2238mm
d23：轴承根齿轮轴定位求d2345mm
d24：低速齿轮轴段d24d2238mm
d25：d25d2135mm
轴长度
l21：滚动轴承档油盘l2125mm
L22：高速级齿轮毂孔宽度B232确定L2230mm
L23：l2310mm
l24：低速级齿轮毂孔宽度B358确定l2456mm
l25：滚动轴承挡油盘装配关系确定l25345mm
3）低速轴
轴直径
d31滚动轴承段取d3155mm滚动轴承选6211尺寸d*D*B55*100*21
d32低速级齿轮轴段d2365mm
d33：度轴段d3375mm
d34：滚动轴承段d34d31
d35：密封处轴段根定位求密封圈标准取d3550mm
d36：联轴器段d3645mm
轴长度
l31：滚动轴承挡油盘装配关系确定l3137mm
l32：低速级齿轮毂孔宽度B453确定取l3251mm
l33：度轴段l33445mm
l34：滚动轴承挡油盘装配关系确定l34325mm
l35：箱体结构轴承端盖装配关系等确定l3533mm
l36：锥齿轮配合查机械设计课程设计取l3650mm
62轴校核
高速轴校核：
轴分流式啮合齿轮仅传递全部载荷半输入轴输出轴承受扭矩中间轴受全部载荷半：
高速轴受力图图
齿轮受力相等方相反轴受弯矩受转矩作
机械设计教材第370页表153
取35MP
轴受扭矩相轴直径段危险截面
危险截面直径d14mm
受扭矩作扭转强度计算
kw
rmin
τTTWT（9550000*pn)02d3208MP<
符合强度求
中间轴
kw
rmin
N·mm
中间级齿轮分度圆直径
齿轮分度圆直径：
作齿轮圆周力Ft2T2d2524201533426N
径力：Fr2Ft2*tan a3426*tan 201247N
作齿轮圆周力Ft3T2d35242052510004N
径力：Fr3Fr3*tan a10004*tan203641N
求垂直面支反力：
Fr4(Fr3(L1+L2)+Fr2*L1)(L1+L2+L3)3038N
Fr1Fr2+Fr3Fr41247+3641303818498N
计算垂直弯矩：
MrⅡFr1*L118498*539804N*mm
MrⅢFr4*L33038*41124558N*mm
求水面支承力
Ft4(Ft3(L1+L2)+Ft2*L1)(L1+L2+L3)805N*mm
Ft1Ft2+Ft3Ft43641+100048055595
计算水弯矩
MtⅡFt1*L15595*53296553N*mm
MtⅢFt4*L3805*4133005N*mm
求水面支承力
总弯矩：
N·mm
轴力学模型转矩弯矩图示
a） 力学模型图
b） V面力学模型图
c） V面弯矩图
d） H面力学模型图
e） H面弯矩图
f） 合成弯矩图
g） 转矩图
抗弯扭合成力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩转矩截面（危险截面C）强度轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取06
轴量力矩：
轴计算应力：
σcaM01df31304MPa<60MPa
符合强度求
低速级轴校核
轴分流式啮合齿轮仅传递全部载荷半输入轴输出轴承受扭矩中间轴受全部载荷半：
高速轴受力图图示
齿轮受力相等方相反轴受弯矩受转矩作
输出轴功率 kw
N·mm
轴受扭矩相轴直径段危险截面
危险截面直径d35mm
受扭矩作扭转强度计算
kw
rmin
τTTWT（9550000*pn)02d32159MP<
轴强度满足求
七键联接选择校核计算
61键设计计算
(1)选择键联接类型尺寸
般8级精度尺寸齿轮定心精度求应键
低速轴（Ⅲ轴）
联轴器处 齿轮配合处轴径
查机械设计课程设计表101取：
(2)校核键联接强度
查机械设计表63 []110MPa
工作长度
(3)键轮毂键槽接触高度
式（61）：
＜[]
＜[]
两者合适
取键标记：
键1：14×9×40 A GBT10962003
键2：18×11×45 A GBT109612003
键联接尺寸（摘GB10961979）
轴
键
键槽
公称尺寸
公称尺寸
宽度
深度
公称尺寸
极限偏差
轴t
毂t1
较松联接
般联接
较紧联接
轴
毂
轴
毂
轴毂
公称尺寸
极限偏差
公称尺寸
极限偏差
6
+0030
0
+0078
+0030
0
0030
±0015
0012
0042
35
+01
0
28
+01
0
8
+0036
0
+0098
+0040
0
0036
±0018
0015
0051
40
+02
0
33
+02
0
10
50
33
12
+0043
0
+0120
+0060
0
0043
±00215
0018
0061
50
33
14
55
38
16
60
43
18
70
44
20
+0062
0
+0149
+0065
0
0062
±0026
0022
0074
75
49
22
90
54
25
90
54
28
10
64
键长度系列
6810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280300360
八联轴器选择
d1114查机械设计课程设计表131取d14联轴器
d3645查机械设计课程设计表131取d45联轴器
九减速器箱体设计
减速器箱体采铸造（HT200）制成采剖分式结构保证齿轮配合质量
端盖分机体采配合
1 机体足够刚度
机体加肋外轮廓长方形增强轴承座刚度
2 考虑机体零件润滑密封散热
传动件速度12ms采侵油润油时避免油搅沉渣溅起齿顶油池底面距离H40mm
保证机盖机座连接处密封联接凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗糙度
3 机体结构良工艺性
铸件壁厚10圆角半径R3机体外型简单拔模方便
4 附件设计
A 视孔盖窥视孔
机盖顶部开窥视孔 传动零件齿合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
C 油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处
油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
D 通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
E 盖螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度
钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
F 位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
润滑密封设计
二级圆柱齿轮减速器传动装置属轻型传速较低速度远远采脂润滑箱体选SH035792中50号润滑装规定高度
密封性讲保证机盖机座联接处密封联接
凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗度应
密封表面刮研凸缘联接螺柱间距离宜太
匀均布置保证部分面处密封性
铸铁结构尺寸
名称
符号
减速器形式尺寸关系mm
齿轮减速器
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
10
箱盖凸缘厚度
10
箱座凸缘厚度
10
箱座底凸缘厚度
20
脚螺钉直径
M16
脚螺钉数目
4
轴承旁联接螺栓直径
M16
盖座联接螺栓直径
M12
轴承端盖螺钉直径
M5
检查孔盖螺钉直径
M6
定位销直径
6
箱盖箱座肋厚
1020
箱座深度
124
箱座高度
140
十润滑密封设计
二级圆柱齿轮减速器传动装置属轻型传速较低速度远远采脂润滑箱体选SH035792中50号润滑装规定高度
密封性讲保证机盖机座联接处密封联接
凸缘应足够宽度联接表面应精创表面粗度应
密封表面刮研凸缘联接螺柱间距离宜太
匀均布置保证部分面处密封性
十减速器维护保养
皮带运输机实行定期维护保养目减少机器障延长机器寿命缩短机器停机时间提高工作效率降低作业成
齿轮维护
（1）齿轮传动时启动加载卸载换档程中应力求稳避免产生击载荷防引起断齿等障
（2）常检查润滑系统状况（润滑油油面高度等）油面底润滑良油面高会增加搅油功率损失压力喷油润滑系统需检查油压状况油压底会造成供油足油压高油路畅通致需时调整油压应规定期更换补充规定牌号润滑油
（3）注意检查齿轮传动工作状况正常声音箱体热现象润滑良装配符合求齿轮失效重原声响监测定期检查发现齿轮损伤方法
轴维护
工作程中机械定期检查维修轴维护重点注意三方面
（1）认真检查轴轴零件完程度发现问题应时维修更换轴维修部位轴颈轴端精度求较高轴磨损量较时采电镀法热喷涂（喷焊）法进行修复轴花键键槽损伤气焊堆焊修复然铣出花键键槽原键槽焊补铣制新键槽
（2）认真检查轴轴传动零件工作位置准确性轴承游隙变化时调整
（3）轴传动零件（齿轮链轮等）轴承必须保证良润滑应根季节工作点规定选润滑剂定期加注润滑油时检查补充必须时更换
0816
392kw
267
2
417
32
kw
rmin
N·mm
396kw
rmin
3937375N·m
38
23022rmin
15763183N·mm
38kw
7194rmin
48453572N·mm
v234ms
m15
4863mm
133
分度圆直径
48mm
1995mm
中心距a825
m2
7758mm
39
分度圆直径
78mm
158mm
中心距a236
d1114mm
d1220mm
d1325mm
d1428
d15d13
L1120mm
L1260mm
l1330mm
L1430mm
L1630mm
d2135mm
d2238mm
d2345mm
d24d2238mm
d25d2135mm
l2125mm
l2230mm
l2456mm
l25345mm
d3155mm
d3265mm
d3375mm
d34d31
d3550mm
d3645mm
l3137mm
l3251mm
l33445mm
l34325mm
l3533mm
l3650mm
低速轴
键1：14×9×40
键2：18×11×45
计 算 说 明
结 果
计 算 说 明
结 果
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
