【正文】 以從 1r/min 到 20210r/min或更高），結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，它在各種機(jī)械設(shè)備和儀器儀表中被廣泛使用。本文設(shè)計(jì)的就是一種典型的一級(jí)圓柱直齒輪減速器的傳動(dòng)裝置。其中小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度約為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度約為 240HBS，齒輪精度等級(jí)為 7 級(jí)（ GB 1009588）。軸、軸承、鍵均選用鋼質(zhì)材料。 ? 課 程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述說(shuō)明 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制圖》、《公差與互換性》等多門(mén)課程知識(shí)，并運(yùn)用 AutoCAD2021 軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié) ,也是一次全面的、具有規(guī)范性的訓(xùn)練。通過(guò)這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫娴玫搅隋憻捄团囵B(yǎng)。本次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。通過(guò)對(duì)通用 機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。另外培養(yǎng)了我們查閱和使用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。加強(qiáng)了我們對(duì) Office 軟件中 Word 功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用 。 5 ? 第二章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ? 1) 按圖顯示的傳動(dòng)方案，減速器為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2) 此為一般工作機(jī)器所需減速器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度（ GB 10095—— 88）。 3) 材 料選擇。有《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101選擇大 、 小齒輪 小齒輪選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理， HBS＝ 280 大齒輪選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， HBS＝ 240 二者材料相差為 40HBS 4) 選小齒輪齒數(shù) 1Z =20，大齒輪 2Z =20 =106,取 2Z =106。 ? 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 1td ≥ ? ?213 1 EdHK T Zu u ???? ????? 【Ⅰ】確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) K=。 2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 。 5 51 9 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 1 5960PT N m mn? ???? = 10 N mm? 3)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 107選取齒寬系數(shù) 1d??。 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) 1 M Pa? 。 5)由《機(jī)械 設(shè)計(jì)》圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1H? =600MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim2H? =550MPa 。 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次 數(shù)。 6 81 6 0 6 0 9 6 0 1 3 0 0 0 1 .7 2 8 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? 8 72 1 .7 2 8 1 0 3 .2 6 1 05 .3N ?? ? ? 7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ； 2 ? 。 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，可得 1 l i m11[ ] 1 . 0 2 6 0 0 6 1 2HNH K M P a M P aS?? ? ? ? ? 2 l i m 22[ ] 1 . 2 2 5 5 0 6 7 1HNH K M P a M P aS?? ? ? ? ? 【Ⅱ】計(jì)算 1） 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，代入 []H? 中較小值。 1td ≥ ? ?213 1t EdHKT Zuu ???? ??? ?? 253 1 . 5 1 . 4 9 2 1 0 6 . 3 1 8 9 . 82 . 3 2 1 5 . 3 6 1 2?? ??? ? ? ? ????mm = 2） 計(jì)算圓周速度 V 。 11 6 8 . 3 3 3 9 6 0 3 . 4 36 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdn mV s? ? ??? ? ??? 3） 計(jì)算齒寬 b 。 1 1 68. 333 68. 333dtb d m m m m? ? ? ? ? 4） 計(jì)算齒寬與齒高之比 bh 。 模數(shù) 116 8 .3 3 3 3 .4 1 720tt dm m mZ? ? ? 齒高 m mm? ? ? ? 33 9bh ?? 5） 計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù) m s? ， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 得動(dòng)載系數(shù) ? ； 直齒輪， 1Ha FaKK??； 7 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102查得使用系數(shù) 1AK? ； 由表 104 用插值法查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置時(shí) ? ? 。 由 h?， ? ? 查圖 1013 得 ? ? ；故動(dòng)載系數(shù) A V H HK K K K K??? =1 1 = 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計(jì)算的分度圓直徑 ，得： 3311 1 . 4 8 76 8 . 3 3 3 1 . 5ttKdd K? ? ? ?= 7） 計(jì)算模數(shù) m 。 116 8 .1 3 5 3 .4 120dm m mz? ? ? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由計(jì)算公式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 M≥ ? ?13 212 F SadFYYKTZ ????????? 【Ⅰ】確 定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500FE MPa? ? 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 2 380FE MPa? ? ； 2） 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? ； 3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，有公式得 ? ? 111 0 . 9 0 5 0 0 3 2 1 . 4 31 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 . 9 4 3 8 0 2 5 5 . 1 51 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 4） 計(jì)算載荷系數(shù) K 。 A V F FK K K K K??? =1 1 = 5） 查取齒形系數(shù)。 由表 105查得 1 ? ； 2 ? 。 6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 8 由表 105查得 1 ? ； 2 ? 。 7） 計(jì)算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較。 ? ?111 2 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 1 3 5 13 2 1 . 4 3F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 7 5 2 1 . 7 9 4 8 0 . 0 1 5 3 02 5 5 . 1 5F a S aFYY? ??? 大齒輪的數(shù)值大。 【Ⅱ】設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ? 51 33 2212 2 10 20Fa SadF YYKTm Z ??? ???? ? ??????? = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面解除疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=3mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑1 ? mm， 可 算出 小齒輪齒數(shù) 11 6 8 .1 3 5 233dz m? ? ? 大齒輪齒