一级圆锥齿轮减速器课程设计说明书

机械设计课程设计

说明书

题 目： 一级圆锥齿轮减速器

指导老师：

目录

第一章

机械设计课程设计任务书

1.1设计题目 ......................................................................... 1

第二章 电动机的选择 2

2.1选择电动机类型 ................................................................... 2

2.2确定电动机的转速 ................................................................. 3

第三章 各轴的运动及动力参数计算

3.1 传动比的确定 ..................................................................... 4

3.2 各轴的动力参数计算 ............................................................... 4

第四章 锥齿轮的设计计算

4.1选精度等级、材料及齿数……………………………………………………………………………….5

4.2按齿面接触强度设计…………………………………………………………………… 5

第五章链传动的设计 ....................................................................... 8

第六章 轴的结构设计

6.1 轴1（高速轴）的设计与校核……………………………………………………………………………9

6.2 轴2（低速轴）的设计……………………………………………………………………………… 10 第 页

1 第七章 对轴进行弯扭校核

7.1输入轴的校核轴 .................................................................. 12

7.2输入轴的校核

.................................................................................... 13

第八章 轴承的校核

8.1输入轴的校核 .................................................................... 14

8.2输出轴的校核 .................................................................... 15

第九章 键的选择与校核

.................................................................................... 16

第十章 减速箱体结构设计

10.1 箱体的尺寸计算 ..................................................................... 18

10.2窥视孔及窥视孔

.................................................................................... 20

设计小结

.................................................................................... 23

参考文献

.................................................................................... 24

第一章 机械设计课程设计任务

1.1设计题目

用于带式运输机的一级圆锥齿轮减速器。

传动装置简图如右图所示。

（1）带式运输机数据

见数据表格。

（2）工作条件

两班制工作，空载启动，单向连续运转，载荷平稳。运输带速度允许速度误差为±5%。

1—电动机2—联轴器3—圆锥齿轮减速器4—链传动5—带式运输机第 页

2 （3） 使用期限 图1

工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。

（4） 生产批量

小批量生产。

2.设计任务

1)选择电动机型号；

2)确定链传动的主要参数及尺寸；

3)设计减速器；

4)选择联轴器。

3.具体作业

1)减速器装配图一张；

2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；

3)设计说明书一份。

第二章 电动机的选择

2.1选择电动机类型

因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y系列全封闭自冷式笼型三相异步电动机,电压380V。

1. 电动机容量的选择

1） 工作机所需功率

pw＝FV=2800×1.8=5.04KW

电动机的输出功率Pd＝pw/η

2） 效率:

弹性连轴器工作效率η1=0.99

圆锥滚子轴承工作效率η2=0.99 第 页

3 锥齿轮(8级)工作效率η3=0.97

滚子连工作效率η4=0.96

传动滚筒工作效率η5=0.96

传动装置总效率:

η＝η1×η23×η3×η4×η5

＝0.99×0.993×0.97×0.96×0.96=0.87

则所需电动机功率为:

Pd＝pw/η=5.04/0.87=5.79KW 取Pd=5.7KW

2.2电动机转速的选择

滚筒轴工作转速

nw=60×1000v/πD=60×1000×1.8/π×320r/min=107r/min

（5） 通常链传动的传动比范围为i1=2-5，一级圆锥传动范围为i2=2-4，则总的传动比范围为i=4-20,故电动机转速的可选范围为n机= nw×i=（4~20）×107=428-2140 r/min

（6） 符合这一范围的同步转速有750 r/min，1000 r/min，1500 r/min，现以同步转速750 r/min，1000 r/min，1500 r/min三种方案比较，由第六章相关资料查的电动机数据及计算出的总传动比列于下表

方案 电动机型号 额定功率（KW） 同步转速/满载转速

1 Y132S-4 5.5 1500 r/min/1440 r/min

2 Y132M2-6 5.5 1000 r/min/960 r/min

3 Y160M2-8 5.5 750 r/min/720r/min

4．电动机型号的确定

方案1电动机轻便，价格便宜，但总的传动比比较大，传动装置外轮廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑，固不可取。而方案2与方案3比较，综合考虑电动机和传动比，装置的尺寸，重量价格，及总的传动比，可以看出为使传动装置紧凑，选用方案3比较好。如果考虑电动机的重量和价格应选2，现拟选方案2，选择电动机型号Y132M2-6。

第 页

4

第三章 各轴的动力参数计算

3.1 传动比的确定

I总=nm/nw=960/107=8.97 取i2=3,则减速器的传动比i2= 8.97/3 =2.99

3.2 各轴的动力参数计算

0轴(电动机轴):

P0=Pd=5.5KW, n0=nm=960 r/min,

T0=9550 nP00 =54.71N·m

1轴(高速轴):

P1=P0η1 =5.5×0.99=5.445KW n1=n0=960r/min, 第 页

5 T1=9550 nP11 =54.1N·m

2轴（低速轴）：

P2=P1η12=P1η2η3=5.445×0.99×0.97=5.22KW n2=n1/i12=960/3=320r/min

T2=9550 nP22 =156N·m

3轴（滚筒轴）：

P3=P2η23=P2η3η4=5.22×0.97×0.96=4.86KW n3= in12 = 320/3.5 =91r/min

T3=9550×P3 /n3=510N·m

表2各轴转速、输入功率、输入转矩

项 目 电动机轴 高速轴 低速轴 滚筒轴

转速（r/min） 960 960 320 91

功率（kW） 5.5 5.445 5.22 4.86

转矩（N·m） 54.71 54.1 156 510

传动比 1 1 3 3.5

效率 0.99 0.96 0.93 0.88

第四章 锥齿轮的设计计算

4.1选精度等级、材料及齿数

1）材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为260HBW，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为230HBW，二者材料硬度差为30HBS。

2）工作机一般为工作机器，速度要求不高，故选用7级精度（GB 10095-88）

3）试选小齿轮齿数Z1＝24则大齿轮齿数Z2=Z1*i=24×2.5=60

4）分锥角:δ2=arctani=arctan(2.5)=71.57˚；δ1=90˚-δ2=18.43˚

4.2按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算