圆锥圆柱减速器(机械设计课程设计) ( 最终版)

西安电子科技大学

课程设计报告

班 级： 041012

组 员： 王 典 04101184

王东旭 04101185

刘瑞明 04101186

李志辉 04101187

薛 敏 04101188

田艳妮 04101189

指导教师： 陈永琴

材 料 目 录

序号 名称 数量

1 课程设计任务书 1

2 课程设计计算说明书 1

3 零件图 3

4 减速器装配图 1 1

西安电子科技大学

机械设计课程设计任务书

设计题目: 圆锥圆柱式减速器设计

院 系： 机电工程学院

专 业： 机械设计制造及其自动化

学生姓名:

指导教师:

《机械设计》课程设计任务书

一、 设计题目（圆锥圆柱式）

设计一链板式输送机的传动机构，其传动简图如下： 2

1． 电动机

2． 联轴器

3． 减速器

4． 链传动

5． 输送链

二、 已知数据

输送机链条总拉力 F= 6000 (N)

输送机链条速度 V= 0.8 (sm)

输送机链轮节圆直径 D= 300 (mm)

输送链链轮轴上效率 96.0w （包括链轮与轴承的功率损失）

工作年限 5 年， 每日工作 2 班

输送链速度允许误差为5％

三、工作条件：连续单向运转，有轻微振动，灰尘较多，小批量生产。

四、 设计工作量

1． 零件工作图1~3张（各零部件三维模型）

2． 减速器装配图一张（三维装配模型、运动仿真模拟）

3． 设计计算说明书一份

设计计算说明书

目录

一、设计方案的布置……………………………………………… 2

XX12345Fv 3 二、电动机的选择……………………………………………… 3

三、计算总传动比及分配各级的传动比……………………… 4

四、运动参数及动力参数计算………………………………… 5

五、传动零件的设计计算……………………………………… 7

1、圆锥齿轮传动设计计算…………………………………

2、圆柱齿轮设计计算………………………………………

六、轴的设计计算……………………………………………… 15

1、输入轴的设计……………………………………………

2、中间轴的设计……………………………………………

3、输出轴的设计……………………………………………

4、轴的校核（以中间轴为例）……………………………

七、滚动轴承的选择及校核计算……………………………… 26

八、箱体的设计………………………………………………

九、联轴器的选择……………………………………………… 28

十、润滑与密封……………………………………………… 28

十一、总结………………………………………………………

十二、参考文献………………………………………………… 29

十三、附录（零件及装配图）

4 设计计算说明书

一、设计方案的布置

设计一链板式输送机的传动机构，其传动简图如下：

XX12345Fv

1.电动机

2.联轴器

3.减速器

4.链传动

5.输送链

二、电动机的选择

1. 电动机的类型：

按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。

2. 功率的确定

2.1 工作机所需功率wP (kw):

wP=Fv/(1000w)=6000×0.8/(1000×0.96)= 5kw

2.2 电动机至工作机的总效率η：

通过查《机械课程设计手册》表1-7确定各级传动的机械效率：

八级精度圆锥齿轮传动（油润滑）：0.95

八级精度圆柱齿轮传动（油润滑）：0.97

滚子链传动效率：0.96

wP=5kw

5 弹性柱销联轴器：0.993

圆柱滚子轴承：0.98

η=1×32×3×4×5

=0.993×0.98^3×0.95×0.97×0.96=0.8268

（1为联轴器的效率，2为轴承的效率，3为圆锥齿轮传动的效率，4为圆柱齿轮的传动效率，5为链传动的效率）

2.3 所需电动机的功率dP (kw):

dP=wP/η=5Kw/0.8268=6.0474kw

2.4电动机额定功率:dmPP

由表16-1选取电动机的额定功率为7.5kw.

3. 确定电动机的型号

工作机转速wn=60×v×1000/(πD)=51r/min

电动机转速的选择 选用常用同步转速1000r/min,1500r/min两种作对比。

总传动比 i=dn/wn ,其中为dn电动机的满载转速。

现将两种电动机的有关数据列于如下表比较。

方案 电动机型号 额定功率/kw 同步转速/（r/min） 满载转速/（r/min） 总传动比i

I Y160M—6 7.5 1000 970 19.02

II Y132M—4 7.5 1500 1440 28.235

由上表可知方案I总传动比过小，为了能合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑决定选用方案II。

电动机型号的确定 根据电动机功率和同步转速，选定电动机型号为Y132M—4。查表12-1知电动机座中心高为132mm，，中机座，4为电动机的极数。

电动机型号

额定功率

(kw) 满载转速

(r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩

Y132M—4 7.5 1440 2.2 2.3

η=0.8268

dP=6.0474kw

wn=51r/min

电动机型号：

Y132M—4

6

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1.总传动比：

总i =mn/wn=1440/51=28.235

2.分配传动比的基本原则：

在设计两级或多级减速器时，合理地将传动比分配到各级非常重要。因它直接影响减速器的尺寸、重量、润滑方式和维护等。

分配传动比的基本原则是：

(1)使各级传动的承载能力接近相等（一般指齿面接触强度）

(2)使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等，以使润滑简便。

(3)使减速器获得最小的外形尺寸和重量。

对圆锥圆柱齿轮减速器的传动比进行分配时，要尽量避免圆锥齿轮尺寸过大、制造困难，因而高速机圆锥齿轮的传动比1i不宜太大，通常取1i=0.252i，且1i3。

3.初定链传动的传动比：3i=链i=3.137

减速器的传动比：减i=i/3i=28.235/3.137=9

锥齿轮的传动比：1i=减i25.0=0.53=1.5

柱齿轮的传动比：2i=9/1.5=6

四、运动参数及动力参数计算

1. 各轴的转速n(r/min)

高速轴Ⅰ的转速：1n=dn=1440 r/min

中间轴Ⅱ的转速：2n=1n/1i=1440/1.5=960 r/min

总i=28.235

1i=1.5

2i=6

3i=3.137

7 低速轴Ⅲ的转速：3n=2n/2i=960/6=160 r/min

滚筒轴Ⅳ的转速：4n=3n/3i=160/3.137=51r/min

2. 各轴的输入功率P（kw）

高速轴Ⅰ的输入功率：P1 =Pd×1=6.0051kw

中间轴Ⅱ的输入功率：P2 =P1×23=5.591kw

低速轴Ⅲ的输入功率：P3=P2×42=5.315kw

滚筒轴Ⅳ的输入功率：P4=P3×52=5kw

3. 各轴的输入转矩T(N·m)

高速轴Ⅰ的输入转矩：111/9550nPT39.825N·m

中间轴Ⅱ的输入转矩：222/9550nPT55.619N·m

低速轴Ⅲ的输入转矩：333/9550nPT317.239N·m

滚筒轴Ⅳ的输入转矩：444/9550nPT936.275N·m

4. 各轴的运动和动力参数

项目 转速(r/min) 功率(kw) 扭矩(N*m) 传动比

高速轴I 1440 6.0051 39.825 1

中间轴Ⅱ 960 5.591 55.619 1.5

低速轴Ⅲ 160 5.315 317.239 6

滚子链Ⅳ 51 5 936.275 3.137

五、传动零件的设计计算

（一） 圆锥齿轮传动的设计计算

已知数据：传动比u=1i=1.5，功率P=6.0051kw

小齿轮1n=1440r/min，扭矩1T=39.825 N·m 1n=1440r/min

2n=960r/min

3n=160r/min

4n=51r/min

P1=6.0051kW

2P=5.591kW

3P=5.315kW

4P=5kW

1T=39.825N·m

2T=55.619N·m

3T=317.239N·m

4T=936.275N·m