二级圆锥圆柱齿轮减速器

优秀设计机械设计课程设计说明书设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计专业班级:学生姓名：指导教师：设计时间：工程技术学院任务书指导教师：教研室主任：年月日。

目录一、设计任务书 (5)二、动力机的选择 (5)三、计算传动装置的运动和动力参数 (6)四、传动件设计计算（齿轮） (10)五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20)六、滚动轴承的选择及计算 (32)七、键连接的选择及校核计算 (34)八、联轴器的选择 (35)九、设计总结 (37)十、参考资料 (38)设计计算及说明结果一、设计任务书2.设计题目：带式运输机传动装置铸造车间用带式运输机。

改运输机由电动机经圆锥圆柱齿轮减速器、带传动传至运输链板以将落砂后的热铸件送至清理工部。

工作平稳，不逆转。

运输链速度允许误差为5%。

双班制工作。

3.传动简图1.电动机2.高速级3.中速级4.低速级5.运输带轮6.运输带4.数据已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，滚筒直径400mm,工作年限为8年。

故载荷系数K ＝βH H v A K K K K ∂=1×1.05×1.4×1.46=2.146 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得d 1=d t1tK K3=70.2×mm .5774.1146.23= 7)计算模数mm z d m n 12.32415cos .577cos 11=⨯==β 3.按齿根弯曲强度校核m ≥][cos 212223F S F d YY Z Y KT σεφββ∂∂∂⨯1） 载荷系数KK ＝K K K K =1×1.05×1.4×1.39=2.04 2） 当量齿数6.2615cos 24cos 3311===βZ Z V .97915cos 72cos 3322===βZ Z V 3)由课本表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y 582.21=a F Y 599.11=a S Y219.22=a F Y 768.12=a S Y4)螺旋角系数βY 轴向重合4.02=βε[]H σ=678.9MPamm d t 2.671=由图10-28查得87.0=βY5)查课本由图10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限MPa FE 6101=σ MPa FE 5502=σ 查课本由图10-18c 得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.9 K 2FN =0.87 S=1.4mm m n 25.2=由表10-3查得.41==ααF H K K4）轴承端盖的总宽度为17.2mm 。

一、设计任务书1.1传动方案示意图1. 2原始数据传送带拉力F(N)传送带速度V (m/s)滚筒直径。

(mr)25001.62801. 3工作条件三班制，使用年限为10年，连续单向于运转，载荷平稳，小批量生产，运输 链速度允许误差为链速度 的5%。

1. 4工作量1、传动系统方案的分析； 2、 电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算; 3、 传动零件的设计计算； 4、 轴的设计计算；5、 轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；6、 键联接和联轴器的选择及校核；7、 减速器箱体，润滑及附件的设计；8、 装配图和零件图的设计；9、 设计小结；10、 参考文献；二、传动系统方案的分析传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工 作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。

其减速器的传动比为8-15,用于输入轴于输出轴相 交而传动比较大的传动。

设计计算及说明结果图一、传动方案简图三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算结果设计计算及说明表2电动机方案比较表（指导书表19-1）由表中数据可知，方案1的总传动比小，传种装置结构尺寸小，因此可采用选方案选定电动机型号为Y 1 3 2 M 2 -型电动3. 2传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配1、传动装置总传动比i n m / n w =960/109. 2=8. 792、分配各级传动比高速级为圆锥齿轮其传动比应小些约ii 0. 25,低速级为圆柱齿轮传动其传动比可大些。

所以可取”二2. 2 12 =43. 3计算传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出）n 二n J i0=960r/mi nn n = n / i 2 =960/202=436. 36r/minn 皿二g / i2 =436. 36/4=109. 2r/minn iv n 皿二109・2i7niin2、各轴输入功率P P ed if =4. 95kwPi P I I. 2=4. 655kw结果i、2・2n 二960n n二436.36 n iv n 皿=109. 2r/min P =4. 95 kw P H =4. 65 kw Pm =4. 47 IzTirP II Pn 2 3=4.47kwPiv = Pm ・ n ・ n =4. 38kw3、各轴转矩Ti 9550 PL=49. 24N. m5Tn 9550 Pn =101.88N.mPillTm 9550 =390. 92N. mn川Tiv 9550 PlV =383. 04N. Mn. / 将计算结果汇总列表如下表3轴的运动及动力参数四、传动零件的设计计算4. 1斜齿圆柱齿轮传动的设计（主要参照教材《机械设计（第八版）》已知输入功率为R二4・655kw、小齿轮转速为=436. 36r/min.齿数比为4。

两级圆锥圆柱齿轮减速器特点
两级圆锥圆柱齿轮减速器是一种机械传动装置，由圆锥齿轮和圆柱齿轮组成，具有以下特点：
1. 减速比大：通过圆锥齿轮和圆柱齿轮的组合，可以实现较大的减速比，从而满足需要低速高扭矩输出的工作要求。

2. 结构紧凑：由于采用了两级减速结构，减速器的尺寸相对较小，结构比较紧凑，可以在有限的空间内安装。

3. 传动效率高：圆锥圆柱齿轮减速器的传动效率相对较高，能够有效地将输入功率传递到输出轴。

4. 运转平稳：圆锥齿轮和圆柱齿轮的啮合可以使减速器的运转更加平稳，减少振动和噪音。

5. 承载能力强：这种减速器通常具有较高的承载能力，可以承受较大的径向和轴向载荷。

6. 适用范围广：两级圆锥圆柱齿轮减速器适用于各种工业领域，如冶金、矿山、化工、建筑等，可用于驱动各种机械设备。

二级圆柱-圆锥齿轮减速器课程设计说明书二级圆锥-圆柱减速器课程设计说明书院系：机械工程学院班级：2011级四班姓名：唐汪龙学号：111010401指导教师：梁尚明设计时间：2014年3月12日m3，低速轴的结构设计（1）各轴段直径的确定31d ：安装轴承 31d =mm 50d min 3 32d ：安装低速大齿轮，32d =55mm 33d ：定位轴肩，33d =61mm34d ：安装轴承，34d =50mm （2）各轴段长度的确定31l ：由轴承，挡油环，装配关系确定，31l =35mm 32l ：由低速大齿轮宽度确定，B=93mm,32l =91mm 33l ：轴肩定位，33l =10mm 34l =23l +22l +21l -10=96mm十，减速器轴的强度校核计算（以中间轴齿轮轴为例）1，力学模型建立轴的力学模型图2，计算轴上作用力齿轮2（高速圆锥大齿轮）低速轴:31d =mm 50 32d =55mm 33d =61mm 34d =50mm 31l =35mm32l =91mm 33l =10mm 34l =96mm左图为轴的力学模型图轴上作用力：齿轮2``33`53131︒==δ ``26`6762︒=δN d T F F t 16501066455.542231112t =⨯⨯===- N F F F t r 16.585``33`5313cos 20tan 1650cos tan 1112a =︒⨯︒⨯=⋅⋅==δα N F F r 1.135`33`5313sin 20tan 1650sin tan 1t 2=︒⨯︒⨯=⋅⋅=δα齿轮3（低速小齿轮）N d T F I t 65.4580109321322333=⨯⨯==-N F F t 2.166720tan 65.4580tan 33r ︒⨯=⋅=α3，计算轴上轴承支反力（1）垂直面支反力N F 16502t =N F 16.5852a = N F r 1.1352= 齿轮3N F t 65.45803= N F 2.16673r =左图为垂直面支反力图NR d F l F l l F l l l R M AV a r r AV BV 678.133102)()(232323321=⇒=⨯-⋅++-++=∑ N R d F l l F l l l R l F M BV a r BV AV 2.13702)()(221232113r =⇒=⋅++++++⋅-=∑2，水平支反力NR l l l R l l F l F MBH BH t t AH5.2350)()(32121213-=⇒=++++-⋅=∑ N R l F l l F l l l R M AH t t AH BH 05.25740)()(32323321-=⇒=++-++-=∑（3）总支反力 A 点总支反力： NR R F AVAH RA 289867.133105.25742222=+=+= B 点总支反力NR R F BV BH RB 56.2722.1375.2352222=+=+=N R AV 678.1331= N R BV 2.137=左图为水平支反力图N R BH 5.235-= N R AH 05.2574-=总支反力：N F RA 2898= N F RB 56.272=4，绘制转矩、弯矩图（1）垂直弯矩图C 处弯矩：mm N l R M AV CV ⋅=⨯==2.1038667868.13311D 处弯矩：mmN l F l l R M r AV DV ⋅=⨯-⨯=-+=96.689761042.166718268.1331)(2321左 mm N dF l R M a BV DV ⋅-=⨯-⨯-=--=26.791275.12316.585502.137223右（2）水平面弯矩图C 处弯矩：mm 2007727825741⋅-=⨯-=-=N l R M AH CHD 处弯矩：mm N l R M BH DH ⋅=⨯==11775505.2353（3）合成弯矩图：C 处合成弯矩：mm N M M M CH CV C ⋅=+=+=5.260492007722.1038662222左mm N M CV ⋅=2.103866mm N M DV ⋅=96.68976左左图为垂直弯矩图mm 200772⋅-=N M CH mm N M DH ⋅=11775左图为水平弯矩图mm N M C ⋅=5.26049左 mm 7.69978⋅=N M D 左D 处合成弯矩：mm 7.699781177596.6897622⋅=+=N M D 左 mm 4.80003117757912722⋅=+=N M D 右十一，滚动轴承的选择及计算轴承校核方法均一致，在此次课题中中间轴最为危险，所以以中间轴为例来校核。

常用减速器的分类、形式及其应用范围一、常用减速器的分类（1）圆柱齿轮减速器（2）圆锥、圆锥——圆柱齿轮减速器（3）蜗杆、齿轮——蜗杆减速器（4）行星减速器（5）摆线轮减速器。

二、减速器的形式1．按减速级数分:(1)单级减速（2）两级减速〔3〕三级减速2．按装配形式分：（1）平行轴式（2）垂直轴式（3）同轴式其中我刚蜗杆、齿轮——蜗杆减速器的装配形式有：蜗杆下置式、蜗杆上置式、蜗杆侧置式、蜗杆——蜗杆式和齿轮——蜗杆式。

SEW减速器的分类根据承载能力分为：M系列（重型）和MC系列（紧凑型）；M系列适用于重载设备选型设计，MC系列是考虑经济性和功能性选型设计；SEW减速器不同规格型号的含义：1.M3PSF50减速器型号含义表示机型规格10、20、...90；附件，表示地脚安装，表示力矩支臂安装；输出轴形式，表示实心轴，表示空心轴；减速器结构，轴与轴平行（表示轴水平，表示轴垂直；轴与轴成直角（表示轴水平，表示轴垂直；表示级数：、3、4、5；表示系列：重载传动，模块组合。

2.MC2PLSF05减速器型号含义表示机型规格02、03、...09；附件，表示地脚安装，表示力矩支臂安装；输出轴(）形式，表示实心轴，表示空心轴；减速器结构，斜齿轮减速器轴与轴平行;表示水平安装，表示垂直安装，表示竖立安装；锥齿轮-斜齿轮减速器轴与轴成直角;表示水平安装，表示垂直安装，表示竖立安装；表示级数：、3；表示系列：中型传动，紧凑型。

减速器的装配形式1.M..PSF..、M..PHF..、M..PHT..和MC..PL..02-09减速器的装配形式：2. M..RSF..、M..RHF、M..RHT.. 和MC..RL..02-09减速器的装配形式：3. M..PV..10-90和MC..PV..02-09减速器的装配形式：4. M..RV..10-90和MC2RV..02-09减速器的装配形式：减速器的选型1.传动比通过(1)i=n1/n2计算，选择与公称比i N相近的减速器型号；2.运行功率P k1、P k2和运行扭矩M k2;(2) P k1= P k2/η; (3) P k1= M k2*n2/9550*η;传动效率η,单极η=0.985, 二极η=0.97, 三极η=0.955, 四极η=0.94, 五极η=0.93。

课程设计目录第1章选择电动机和计算运动参数 (4)1.1 电动机的选择 (4)1.2 计算传动比： (5)1.3 计算各轴的转速： (5)1.4 计算各轴的输入功率： (6)1.5 各轴的输入转矩 (6)第2章齿轮设计 (6)2.1 高速锥齿轮传动的设计 (6)2.2 低速级斜齿轮传动的设计 (14)第3章设计轴的尺寸并校核。

(20)3.1 轴材料选择和最小直径估算 (20)3.2 轴的结构设计 (21)3.3 轴的校核 (26)3.3.1 高速轴 (26)3.3.2 中间轴 (28)3.3.3 低速轴 (30)第4章滚动轴承的选择及计算 (34)4.1.1 输入轴滚动轴承计算 (34)4.1.2 中间轴滚动轴承计算 (36)4.1.3 输出轴滚动轴承计算 (37)第5章键联接的选择及校核计算 (39)5.1 输入轴键计算 (39)5.2 中间轴键计算 (39)5.3 输出轴键计算 (40)第6章联轴器的选择及校核 (40)6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。

(40)6.2 联轴器的校核 (41)第7章润滑与密封 (41)第8章设计主要尺寸及数据 (41)第9章设计小结 (43)第10章参考文献： (43)机械设计课程设计任务书设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计容：（1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1） （3）减速器零件图（不低于3系统简图：原始数据：运输带拉力 F=2400N ，运输带速度 s m 5.1=∨，滚筒直径 D=315mm,使用年限5年工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。

环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%，小批量生产。

设计步骤：传动方案拟定由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。

减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。

联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。

第1章 选择电动机和计算运动参数1.1 电动机的选择1. 计算带式运输机所需的功率：P w =1000w w V F =10005.12400⨯=3.6kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）.所以总传动效率：∑η=21η42η3η4η5η=96.097.096.098.099.042⨯⨯⨯⨯ =0.8083. 计算电动机的输出功率：d P =∑ηwP =808.06.3kw ≈4.4547kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理围∑'i =8~25（华南理工大学《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄平主编），工作机卷筒的转速w n =31514.35.1100060d v 100060w ⨯⨯⨯=⨯π=90.95r/min ，所以电动机转速围为min /r 75.2273~6.72795.9025~8n i n w d ）（）（’=⨯==∑。

题目：设计输送运输机的驱动装置一、课程设计的目的1、通过机械设计课程设计.综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题.并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。

2、学习机械设计的一般方法。

通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。

3、进行机械设计基本技能的训练.如计算、绘图、查阅设计资料和手册.熟悉标准和规范。

二、已知条件（一）圆锥圆柱齿轮减速器（二）工作机转矩：400N.m.不计工作机效率损失。

螺旋轴转速:85r/min。

（三）动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率P=4.66kw。

（四）工作情况：三班制;每班工作8小时,五年,每年三十天,螺旋输送机效率为0.92。

（五）工作环境：室内。

三、工作要求1、画减速器装配图一张（A1图纸）；2、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析；3、对传动系统进行精度分析.合理确定并标注配合与公差；4、设计说明书一份。

四、参考资料1、《机械设计》杨恩霞主编哈尔滨工程大学生出版社出版2、《机械设计课程设计指导书》宋宝玉主编高等教育出版社出版3、《机械设计课程设计》唐增宝何永然刘安俊主编华中科技大学出版社出版4、《画图几何及机械制图》（第五版）朱冬梅主编华中理工大学出版社出版目录一、减速器结构分析(一)传动系统的作用(二)传动方案的特点(三)电机和工作机的安装位置二、传动装置的总体设计（一）电动机的选择（二）传动比的设计（三）计算传动装置的运动和动力参数（四）初算轴的直径（五）联轴器的选择（六）齿轮的设计与校核（七）轴的结构设计与校核（八）轴承的校核三、装配图设计（一）装配图的作用（二）减速器装配图的绘制四、零件图设计（一）零件图的作用（二）零件图的内容及绘制五、设计小结一、 减速器结构分析分析传动系统的工作情况1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间.主要将原动机的运动和动力传给工作机.在此起减速作用.并协调二者的转速和转矩。

二级圆锥圆柱齿轮减速器说明书正文：一、产品介绍1.1 产品概述本说明书介绍的是二级圆锥圆柱齿轮减速器，其主要用于传动系统中的减速装置。

该减速器由二级圆锥齿轮和圆柱齿轮组成，具有传动效率高、噪音低、运行平稳等优点。

1.2 产品特点1.2.1 高传动效率：该减速器采用优质材料制造，精密加工工艺，能够提供高传动效率，减少能源消耗。

1.2.2 低噪音：减速器内部采用专利设计的减振装置，能有效减少噪音产生，提供安静的工作环境。

1.2.3 运行平稳：经过精密配合和平衡处理，减速器运行平稳，不会出现抖动和震动现象。

1.2.4 结构紧凑：减速器结构设计紧凑，体积小巧，便于安装和维修。

二、产品参数2.1 型号：2.2 齿轮材料：优质合金钢2.3 齿轮精度：等级X2.4 减速比：X.12.5 输入轴转速： rpm2.6 输出轴转速： rpm2.7 最大扭矩： Nm2.8温度范围：-20℃~+80℃三、结构与工作原理3.1 减速器结构本减速器由输入轴、输出轴、齿轮轮系、外壳等部分组成。

其中输入轴连接到上位设备，输出轴提供传动力，齿轮轮系完成减速功能，外壳则起到固定和密封的作用。

3.2 工作原理当输入轴转动时，动力通过输入齿轮传递给二级圆锥齿轮，然后再通过圆柱齿轮传递给输出轴。

由于减速器的设计，输入轴的转速会被减速，输出轴的扭矩会增大。

四、安装与调试4.1 安装前准备4.1.1 检查减速器及配件，确保无损坏。

4.1.2 清洁安装位置，清除杂物和污垢。

4.1.3 确定减速器位置和固定方式。

4.2 安装步骤4.2.1 将减速器放置在安装位置上，保持水平，并确保与上位设备的轴线对齐。

4.2.2 使用螺栓将减速器固定在安装位置上。

4.2.3 连接输入轴和输出轴与上位设备的轴线。

4.3 调试4.3.1 确认减速器无异常声音和振动现象。

4.3.2 检查减速器的温度，确保在正常范围内。

4.3.3 测试减速器的传动效果和扭矩输出。

五、维护与保养5.1 定期检查5.1.1 检查减速器的润滑油，补充或更换润滑油。

一、设计任务书一、设计题目：设计二级圆锥—圆柱齿轮减速器设计卷扬机传动装置中的两级圆锥-圆柱齿轮减速器。

该传送设备的传动系统由电动机—减速器—运输带组成。

轻微震动，单向运转，两班制，在室内常温下长期连续工作。

（图1）1—电动机；2联轴器；3—减速器；4—卷筒；5—传送带运输带拉力F(KN) 运输带速度V(m/s)卷筒径D（mm）使用年限（年）2.4 1.0 360 10三、设计内容和要求：1. 编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面：（1）传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如除了传动，蜗杆传动，带传动等）；（4）轴的设计计算；（5）轴承及其组合部件设计；（6）键联接和联轴器的选择及校核；（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；（8）装配图和零件图的设计；（9）校核；（10）轴承寿命校核；（11）设计小结；2. 要求每个学生完成以下工作：（1）减速器装配图一张（0号或一号图纸）（2）零件工作图二张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定，比例1︰1。

（3）设计计算说明书一份。

二、传动方案的拟定运动简图如下：（图2）由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为运输设备。

减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。

联轴器2和8选用弹性柱销联轴器。

三、电动机的选择电动机的选择见表3-1四、传动比的计算及分配传动比的计算及分配见表4-1五、传动装置运动、动力参数的计算传动装置运动、动力参数的计算见表5-1六、传动件的设计计算一、高速级锥齿轮传动的设计计算锥齿轮传动的设计计算见表6-1二、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算斜齿圆柱齿轮的设计计算见表6-2七、齿轮上作用力的计算齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核、键的选择和验算及轴承的选择和校核提供数据，其计算过程见表7-1八、减速器草图的设计一、合理布置图面该减速器的装配图一张A0或A1图纸上，本文选择A0图纸绘制装配图。