機械設計課程設計說明書(圓錐圓柱兩級齒輪減速器)

1、 目錄設計任務書.2傳動方案的擬訂及說明.2電動機的選擇.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù).4減速器傳動零件的設計計算.5減速器軸的設計計算及滾動軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇.11減速器的低速軸校核.12滾動軸承的校核.13鍵的選擇和校核.15減速器附件的選擇.16潤滑與密封.17設計小結.17參考資料目錄.18 1. 設計任務書(1) 設計任務設計一用于帶式運輸機上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器如圖1所示。 圖1（2）原始數(shù)據(jù)輸送帶有效拉力 F=2400N輸送帶工作速度 V=1.5m/s （允許誤差±5%） 輸送帶滾筒直徑 d=320mm 減速器設計壽命為5年。 （3） 工作條件 兩班制，常

2、溫下連續(xù)工作；空載啟動，工作載荷有輕微振動；電壓為380/220v的三相交流電源。2.傳動方案的擬訂 帶式輸送機傳動系統(tǒng)方案如下圖2所示。 圖23、電動機的選擇1、 類型：Y系列三相異步電動機； 2、 電動機容量；1） 功率的選擇0.8416聯(lián)軸器的動效率： 0.99每對軸承的傳動效率：0.99圓錐齒輪的傳動效率：0.96圓柱齒輪的傳動效率：0.970.96 得：4.278查設計手冊選取電動機額定功率為5.5KW1） 轉速的確定卷筒的轉速n=60*1000*V/*d=89.527r/min由設計手冊查得圓錐齒輪傳動比范圍為2-3，圓柱齒輪傳動比為4-6，故總傳動比范圍為8-18電動機轉速范圍為

3、560-1260 r/min由手冊選取電動機滿載轉速為960 r/min2） 確定型號 由上可確定電動機型號為Y132M1-6根電動機型號額定功率同步轉速n1r/min額定轉速n2r/min重量總傳動比Y132M2-65.5KW100096063Kg10.724.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1.傳動比分配i=n2n=10.722.考慮到大錐齒輪與大圓柱齒輪直徑不能相差太大，故取圓錐齒輪傳動比為i2=2.68 ,圓柱齒輪傳動比為i3=43.軸的轉速轉矩計算0） 軸：N0=n2=960r/min;P0=4.28KW;T0=9550*P0/n0=42.58;1）高速軸： P1=*=4.237KW;

4、N1=N0/i1=960r/min; T1 =T0*i1*=42.578N·m2)中間軸： P2= P1*=4.027 KWN2= N1/i2=358.21 r/minT2=T1*i2*=107.26 N·m ；3）低速軸： P3= P2*=3.867KWN3= N2/i3=89.55 r/minT3 =*T2*i3=412.39 N·m 4) 軸 P4=P3*=3.828kw; N4= N3/i4=89.55 r/minT4 =*T3*i4=408.27 N·m 上述計算結果和傳動比及傳動效率匯總如下：軸名功率P KW轉矩T Nm轉速r/min高速軸4

5、.237 42.578960中間軸4.027107.26358.21低速軸3.867412.3989.55設計內容1選材和選擇熱處理方法2按輪齒接觸強度設計設計內容3按輪齒接觸強度設計4按齒面彎曲強度校核設計內容1選材和選擇熱處理方法2確定許應彎曲應力設計內容 3確定許應接觸應力設計內容4按齒面接觸強度確定中心距5確定齒輪參數(shù)與設計內容尺寸6驗算輪齒彎曲強度7設計結果 計算及說明 5.減速器傳動零件的設計計算1.高速軸圓錐齒輪傳動的設計計算 .選擇軟齒面齒輪材料及熱處理方法小齒輪選用45鋼，調質處理 HBS=230250大齒輪選用45鋼，正火處理 HBS=1902101.小齒輪轉矩 T=42.

6、578N·m2.選取載荷系數(shù)K=1.53.選取齒寬系數(shù) 4確定齒數(shù) Z1=21,Z2=i2*Z1=575確定齒形系數(shù)及應力校正系數(shù) 6確定接觸應力1） 接觸疲勞極限應力小齒輪接觸疲勞極限應力 大齒輪接觸疲勞極限應力 2） 壽命系數(shù) 應力循環(huán)次數(shù)由查圖知 3)最小安全系數(shù)（按一般可靠度查?。┯嬎慵罢f明 4)許用接觸應力 =5）由齒面接觸應力計算由表13-5 由圖13-12 7.幾何尺寸計算分度圓直徑 67mm m=3.25185.25mm 錐距 齒寬 1.確定許用彎曲應力1） 彎曲疲勞極限(查機械原理及機械設計)小齒輪的彎曲疲勞極限 大齒輪的彎曲疲勞極限 2壽命系數(shù) 計算及說明由表 2

7、.69 1.5575 由圖13-10 0.98 1.07 3.修正系數(shù) 2 最小安全系數(shù) 5.許用彎曲應力909.44mpa941.6mpa2圓柱斜齒輪設計1、 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)2） 材料選擇 由機械設計（第八版）表10-1選擇大小齒輪材料均為45鋼（調質），3） 小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS。1.確定許用彎曲應力彎曲疲勞極限(查機械原理及機械設計)小齒輪的彎曲疲勞極限 計算及說明大齒輪的彎曲疲勞極限 2壽命系數(shù) 由圖13-10 0.84 0.87 3.修正系數(shù) 4.

8、最小安全系數(shù) 5.許用彎曲應力336mpa306.24mpa1確定接觸應力接觸疲勞極限應力小齒輪接觸疲勞極限應力 大齒輪接觸疲勞極限應力 2壽命系數(shù) 應力循環(huán)次數(shù) 0.88 0.923最小安全系數(shù)（按一般可靠度查?。?4許用接觸應力 計算及說明510.4mpa506mpa > =506mpa1.試選載荷系數(shù) 2.齒寬系 軟齒面數(shù) =1 0.5 3.彈性系數(shù) 4. 選取螺旋角。初選螺旋角 5. 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù) i=u=z2/z1=4斷面重合度系數(shù)軸向重合度系數(shù) 6中心距 所以取 重求中心距 a=132mm 則需調整 Z1=22 Z2=88 計算及說明 1.當量齒數(shù) 取 取2. 齒

9、形系數(shù)和修正系數(shù) 3重合度系數(shù). 4.螺旋角系數(shù) =0.885.校核彎曲強度 a=132mm Z2=88 齒輪精度 8級齒輪材料 小齒輪 45鋼 調制 230250HBS 大齒輪 45鋼 正火 190-210HBS結果小齒輪硬度HBS=230250大齒輪硬度HBS=190210K=1.5Z1=21Z2=57結果 185.25mm30mmR=98.5mm結果 1.5575 0.981.072小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS結果0.840.87結果=506mpa=1Z2=88a=132mm=結果彎曲強度校核滿足設計內容減速器軸的設計計算及滾動軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇設計內

10、容減速器的低速軸校核設計內容滾動軸承的校核設計內容設計內容鍵的選擇和校核設計內容設計內容設計內容設計內容 計算及說明 6、減速器軸的設計計算及滾動軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇選取軸的材料為45鋼，取A=1061181） 擬定軸上零件的裝配方案 2）選聯(lián)軸器 輸入端擬采用彈性套住銷聯(lián)軸器 K=1.5 選用TL4型彈性套注銷聯(lián)軸器 TL4聯(lián)軸器 3)第一根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1=25mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長度應比略短一些，現(xiàn)取。初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故

11、選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=30mm,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為4)第二根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1=25mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應比略短一些，現(xiàn)取。計算及說明初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=40mm,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承30206，其尺寸為 右端軸徑僅是為了裝配方便，并不承受軸向力亦

12、不對軸上零件起定位和固定作用時，則相鄰直徑的變化差可以較小，一般可取直徑差13mm，因此取 。5)第三根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，3軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1=40mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長度應比略短一些，現(xiàn)取。初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=45mm,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承30208，其尺寸為6)取安裝齒輪處的軸段d1=25mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪縠的寬度為，為了是套

13、筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短與輪縠寬度，故取L=45mm。7. 減速器的低速軸校核轉矩圖計算及說明圓周力 徑向力 軸向力 所以d=40mm 是合適的8.滾動軸承的校核 如圖附頁C所示：計算及說明2. 求兩軸的計算軸向力和 對于30205型軸承，由表8-145，軸承派生軸向力 假設 因為 所以軸承1被放松，軸承2被壓緊 所以 4.求軸承當量載荷和 對軸承1， 對軸承2， 因軸承運轉中有中等沖擊載荷，按表13-6，取 4.驗算軸承壽命因,所以按軸承1的受力大小來驗算 計算及說明9.鍵的選擇和校核輸入軸鍵計算1、 校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：

14、，故單鍵即可。2、 校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：，故單鍵即可。中間軸鍵計算1、 校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：，故單鍵即可。2、 校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：計算及說明，故單鍵即可。輸出軸鍵計算1、 校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：，故單鍵即可。2、 校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為：，故單鍵即可。10.減速器附件的選擇螺栓直徑為d3=8mm

15、,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm，套杯內內厚s=10mm,壁厚e=10mm,外緣后s=10mm, 分布圓直徑D0=2.5 d3+2s+D=130mm，D6=D-3=77mm,D5=D-3d3=106mm,D4=D-10=70mm,D2=D0+2.5 d3=150mm.2、中間軸端蓋螺栓直徑為d3=8mm,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm， D0=2.5d3+D=110mmD6=D-3=77mm,D4=D-10=70mm,D2=D0+2.5 d3=130mm.，D6=D-3=69mm,D5=D-3d3=63mm,D4=D-10=100mm。.3、

16、低速軸端蓋螺栓直徑為d3=8mm,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm， D0=2.5d3+D=105mmD6=D-3=82mm,D5=D-3d3=61mm,D4=D-10=75mm,D2=D0+2.5 d3=125mm。由機械設計（機械設計基礎）課程設計選定通氣帽，計算及說明A型壓配式圓形油標A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油墊,箱座吊耳，吊環(huán)螺釘M12（GB825-88），啟蓋螺釘M8。根據(jù)設計手冊查得吊耳環(huán)結構參數(shù)：d=b=24mm,b=(1.8-2.5)1=24mmR=d=24mm,e=(0.8-1)d=24mm.吊鉤結構參數(shù)：K=+=32mm,H=

17、0.8K=25.6mm,h=0.5,H=12.8mm,r=K/6=5.3mmb=(1.8-2.5)=30mm視孔蓋的結構參數(shù)：=140mm, =125mm,b1=120mm,b2=105mm,d=7mm,孔數(shù)為8，蓋厚4mm，R=5mm.11.潤滑與密封齒輪采用浸油潤滑，軸承采用潤滑脂潤滑。由機械設計（機械設計基礎）課程設計表16-1查得選用N220中負荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。當齒輪圓周速度時，圓錐齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm。由于大圓錐齒輪，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。

18、密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?2.設計小結這次關于帶式運輸機上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐計算及說明考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想、訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產實際反應和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。此次減速箱課程設計，我感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在三星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以