减速器设计说明书(二级圆锥圆柱齿轮减速器)解读

1 链式输送机传动装置设计

2013级机制（1）班 杨琪 131404030013

目 录

1 传动简图的拟定………………………………………………2

2 电动机的选择…………………………………………………3

3 传动比的分配…………………………………………………3

4 传动参数的计算………………………………………………4

5 链传动的设计与计算…………………………………………4

6 圆锥齿轮传动的设计计算……………………………………5

7 圆柱齿轮传动的设计计算……………………………………8

8 轴的设计计算…………………………………………………12

9 键连接的选择和计算…………………………………………18

10 滚动轴承的设计和计算………………………………………18

11 联轴器的选择…………………………………………………18

12 箱体的设计……………………………………………………19

13 润滑和密封设计………………………………………………21

14设计总结………………………………………………………22

15 文献检索………………………………………………………22

2 1 传动简图的拟定

1.1 技术参数：

曳引链的牵引力： 9500N ，

曳引链的速度 ：0.42m/s，

曳引链齿数Z: 8

曳引链链节距： 80mm

1.2 工作条件：

设计用于链式输送机的圆锥圆柱齿轮减速器。连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期5年（每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，曳引链工作轴转速允许误差±5%。）

1.3 拟定传动方案

传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。

方案图

3

2 电动机的选择

2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y系列）

2.2 功率的确定

2.2.1 工作机所需功率wP (kw):

wP=wwvF/(1000w)=9500×0.42/(1000×0.94)= 4.245kw

2.2.2 电动机至工作机的总效率η：

η=1×32×3×4×5×6

=0.99×399.0×296.0×0.97×0.96=0.83

（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，6为卷筒的传动效率）

2.2.3 所需电动机的功率dP (kw):

dP=wP/η=4.245Kw/0.83=5.11kw

2.2.4电动机额定功率:dmPP

2.4 确定电动机的型号

因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中mP=4kN，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。

由此选择电动机型号：Y132S—4

电动机额定功率mP=5.5kW,满载转速错误!未找到引用源。=1440r/min

工作机转速筒n=60*V/(π*d)=21.68r/min

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

Y132S--4 5.5 1440 2.2 2.3

选取B3安装方式

3 传动比的分配

总传动比：总i=mn/筒n=1440/18.0754=79.667

设高速轮的传动比为1i,低速轮的传动比为2i,链传动比为3i，减速器的传

wP=4.245kw

η=0.83

dP=5.11kw

筒n=21.68

r/min

n=1500r/min

电动机型号：

Y132S—4

总i=36

4 动比为减i,链传动的传动比推荐<6，选3i=3 ，2i=4 ,1i=3

i=1i2i3i=3x4x3=36

符合要求。

4 传动参数的计算

4.1 各轴的转速n(r/min)

高速轴Ⅰ的转速：1n=mn=1440 r/min

中间轴Ⅱ的转速：2n=1n/1i=1400/3=480 r/min

低速轴Ⅲ的转速：3n=2n/2i=480/4=120 r/min

滚筒轴Ⅳ的转速：4n=3n/3i=120/3=40r/min

4.2 各轴的输入功率P（kw）

高速轴Ⅰ的输入功率：kwpPm4.599.05.511

中间轴Ⅱ的输入功率：kwpP1.599.096.04.52312

低速轴Ⅲ的输入功率：kwpP9.499.098.01.52423

滚筒轴Ⅳ的输入功率：kwpP71.499.097.09.42534

4.3 各轴的输入转矩T(N·m)

高速轴Ⅰ的输入转矩：111/9550nPT 35.8N·m

中间轴Ⅱ的输入转矩：222/9550nPT 101.5N·m

低速轴Ⅲ的输入转矩：333/9550nPT 390N·m

滚筒轴Ⅳ的输入转矩：444/9550nPT 1124.5N·m

5 链传动的设计与计算

5.1 选择链轮齿数

取小齿轮齿数1z=21，大链轮的齿数2z=3i×1z=213=63 。

5.2 确定计算功率

查表9-6得AK=1.0，查图9-13得zK=2.5，单排链，功率为

caP=AKzK3P=1.0×2.5×4.9=1.225kW

5.3 选择链条型号和节距

根据caP=1.225kW和主动链轮转速3n=120（r/min），由图9-11得链条型号为24A.

1i=3

2i=4

3i=3

1n=1440r/min

2n=480r/min

3n=120r/min

4n=40r/min

1P=5.4kW

2P=5.1kW

3P=4.9kW

4P=4.71kW

1T=35.8N·m

2T=101.5N·m

3T=390N·m

4T=1124.5N·m

1z=11

2z=59

5 5.4

计算链节数和中心距

初选中心距0a=(30～50)p=(30～50)×38.1=1143～1905mm。取0a=1200mm，按下式计算链节数0pL:

=2×1200/80+(21+63)/2+[(63-21)/ 2π]2×80/1200

≈123.12 故取链长节数pL=124节

由（pL-1z）/(2z-1z）=（100-11）/（59-11）=2.04，查表9-7得1f=0.24421，所以得链传动的最大中心距为：0a=1fp[2pL-(1z+2z)]≈7148mm

5.5 计算链速v，确定润滑方式

v=0.42m/s

由图9-14查得润滑方式为：滴油润滑。

5.6 计算链传动作用在轴上的压轴力PF

有效圆周力：eF=1000P/v =1000×3.61/0.668=5404.2N

链轮水平布置时的压轴力系数FpK=1.15

则PF≈FpKeF=1.15×5404.2≈6214.8N

计算链轮主要几何尺寸

mmzpd23.13521180sin40180sin11

mmzpd86.71563180sin40180sin22

5.7 链轮材料的选择及处理

根据系统的工作情况来看，链轮的工作状况是，采取两班制，工作时由轻微振动。每年三百个工作日，齿数不多，根据表9-5得 材料为40号钢，淬火 、回火，处理后的硬度为40—50HRC 。

6 圆锥齿轮传动的设计计算

6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

p=80mm

pL=124节

滴油润滑

1d=135.23 mm

2d=715.86 mm

6 6.1.1 选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制199012369/TGB齿形角20o，顶隙系数*0.2c，齿顶高系数*1ah，螺旋角0mo，轴夹角90，不变位，齿高用顶隙收缩齿。

6.1.2 根据课本表10-1，材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。

6.1.3 根据课本表10-8，选择7级精度。

6.1.4 传动比u=2z/1z=3.5

节锥角945.15/1arctan1u，055.74945.15902

不产生根切的最小齿数： 21*minsin/cos2haZ=16.439

选1z=18，2z=u1z=18×3.5=63

6.2 按齿面接触疲劳强度设计

公式： 1td≥2.9232125.01uKTZRRHE

6.2.1 试选载荷系数tK=2

6.2.2 计算小齿轮传递的扭矩1T=95.5×1051P/1n=3.58×104N·mm

6.2.3 选取齿宽系数R=0.3

6.2.4 由课本表10-6查得材料弹性影响系数12189.8EZMPa。

6.2.5 由图10-21d按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa，大齿轮的接触疲劳极限lim2550HMPa。

6.2.6 计算应力循环次数

911101.2530082114406060hjLnN

912100.1/uNN

6.2.7 由图10-19查得接触疲劳寿命系数

87.01HNK 90.02HNK

6.2.8 计算接触疲劳许用应力

MPaSKHNH52260087.0/1lim11

MPaSKHNH49555090.0/2lim22

6.2.9 试算小齿轮的分度圆直径

代入H中的较小值得

1z=18

2z=63