同轴式二级圆锥齿轮减速器设计说明书1

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第 1 页共 31 页一、设计任务

1.设计题目：二级圆锥—圆柱齿轮减速器

2.原始数据：运输带拉力 F=3000N，运输带速度 sm8.0，滚筒直径 D=280mm

3.设计内容：

（1）设计说明书（一份）

（2）减速器装配图（1张）

（3）减速器零件图（不低于2张）

4.系统简图：

联轴器联轴器输送带减速器电动机滚筒

5.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。

6.设计进度：

1) 第一阶段：总体计算和传动件参数计算

2) 第二阶段：轴与轴系零件的设计

3) 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制

4) 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写

第 2 页共 31 页

二、传动方案的拟定

为了确定传动方案，可根据已知条件算出工作机滚筒的转速为

min/r59.5428014.38.060000Dv100060nw

若选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，则可估算出传动装置的总传动比i约为30或20。根据这个传动比及工作条件可有图1所示的三种传动方案。对这三种传动方案进行分析比较可知：方案（a）因使用带传动使传动装置的外形尺寸大；方案（b）因齿轮的转速高，减速器的尺寸小，链传动的尺寸也较紧；方案（c）减速器的尺寸也较小，但若开式齿轮的传动比较小，中心距较短，可能会使滚筒与开式小齿轮轴相干涉。从尺寸紧凑来看，应选用方案（b）；若对尺寸要求不高，则方案（a）也可采用；若传动比较大，则方案（c）为好。

联轴器联轴器输送带减速器电动机滚筒

(b)

三、选择电动机和计算运动参数

(一) 电动机的选择

1. 计算带式运输机所需的功率：Pw=1000FV=10008.03000=2.4kw

2. 各机械传动效率的参数选择：1=0.99（弹性联轴器）， 2=0.98（圆锥滚子轴承），3=0.97（圆锥齿轮传动），4=0.98（圆柱齿轮传动），5=0.96（卷筒）.

所以总传动效率：=2142345

=96.098.097.098.099.042

第 3 页共 31 页 =0.825

3. 计算电动机的输出功率：dP=wP=825.04.2kw2.91kw

选取额定功率为3kw。

4. 确定电动机转速：选择常用的同步转速电动机为 1000r/min，1500r/min。，电动机选择如表1所示

表1

型号额定功率/kw 同步转速r/min 满载转速r/min 总传动比i 轴径D/mm 伸出长E/mm

Y100L2-4 3 1500 1430 26.19 28 60

Y132S-6 3 1000 960 17.59 38

考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和满足锥齿轮传动比关系（3ii25.0i且），故首先选择1000r/min。

(二) 计算传动比：

1. 总传动比：根据《机械设计课程设计》知链传动传动比3i3，则减速器总传动比为86.5395.17i

2. 传动比的分配：21iii，ii125.0=46.186.525.0<3，成立。

46.186.512iii=4

(三) 计算各轴的转速：

Ⅰ轴 r/minnnm9601

Ⅱ轴 r/mininn53.65746.1960112

Ⅲ轴 r/mininn38.164453.657223

(四) 计算各轴的输入功率：

Ⅰ轴 kwd881.299.019.2PP11

Ⅱ轴 kw739.297.098.0881.2PP3212

Ⅲ轴 4223PP=2.739×0.98×0.98=2.631kw

卷筒轴 kw553.299.098.0631.2PP123卷

第 4 页共 31 页 (五) 各轴的输入转矩

电动机轴的输出转矩mnmddN849.2896091.21055.9P1055.9T66

故Ⅰ轴 mn111N660.28960881.29550P9550T

Ⅱ轴 mn222N781.3953.657739.29550P9550T

Ⅲ轴 mn223N853.15238.164631.29550P9550T

卷筒轴 mn33N332.14838.164553.29550P9550T卷

将上述结果列入表2中：

表2

轴号转速n/(r/min) 功率P/(kw) 转矩T/(mN) 传动比

Ⅰ 960 2.881 28.660 1.46

Ⅱ 657.53 2.739 39.781

Ⅲ 164.38 2.631 152.853

卷筒轴 164.38 2.553 148.322 1

四、高速轴齿轮传动的设计

（一）选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数

1. 按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动

2. 选用7级精度。

3. 材料选择由《机械设计》第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材表10—1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下：

表 3

齿轮型号材料牌号热处理方法强度极限Pa/MB 屈服极限a/MPS 硬度（HBS）平均硬度（HBS）齿芯部齿面部

小齿轮 45 调质处理 650 360 217~255 236

大齿轮 45 正火处理 580 290 162~217 189.5

二者硬度差约为45HBS。

第 5 页共 31 页 4. 选择小齿轮齿数1z25，则：5.262546.1112ziz，取372z。实际齿比48.1253712zzu

5. 确定当量齿数  48.112tancotu 954.55046.3421，

 16.3011coszzv1，07.6622coszzv2 。

（二）按齿面接触疲劳强度设计

32121u5.0192.2dRRHEKTZ

1. 确定公式内的数值

1) 试选载荷系数4.1Kt

2) 教材表10—6查得材料弹性系数a8.189MPZE（大小齿轮均采用锻钢）

3) 小齿轮传递转矩 mN66.28T1

4) 锥齿轮传动齿宽系数3.035.0R25.0RR，取b。

5) 教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限alim1MP623H；10—21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限alim2MP581H。

6) 按式(10—13)计算应力循环次数

91110765.21030082196060L60Nhjn；

991210868.136.210765.2NNu

7) 查教材10—19图接触疲劳寿命系数92.0K1HN，95.0K2HN。

8) 计算接触疲劳许用应力H 取失效概率为1%，安全系数为S=1，

则 1H=alim1MP26.57262392.0SKH1HN

alim2MP95.55158195.0SKH2HN2H

2. 计算

第 6 页共 31 页 1) 计算小齿轮分度圆直径1d（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）

32121tu5.0192.2dRRHEKTZ

=33221048.13.05.013.066.284.195.5518.18992.2

=71.677 mm

2) 计算圆周速度

m/snd vt601.360000960677.7114.310006011

3) 计算齿宽b及模数m

204.192148.13.0677.7121R22R1Rudbtmm

mm867.225677.7111tntzdm

4) 齿高mmmhnt451.6867.225.225.2

977.2451.6204.19hb

5) 计算载荷系数K：由教材10—2表查得：使用系数使用系数AK=1；

根据v=3.601m/s 、8级精度，由10—8图查得：动载系数VK=1.17；

由10—3表查得：齿间载荷分配系数K=2.1KKFH；

取轴承系数beHK =1，齿向载荷分布系数K=HHKK=5.15.1KHbe

所以：106.25.12.117.11KKKKKHHVA

6) 按实际载荷系数校正所算得分度圆直径

mmddtt128.824.1106.2677.71KK3311

7) 计算模数：

285.325128.8211zdmnmm

（三）按齿根弯曲疲劳强度设计

第 7 页共 31 页 m3aa21211uz5.014FSFRRYYKT

1. 确定计算参数

1) 计算载荷106.25.12.117.11KKKKKFFVA

2) 查取齿数系数及应了校正系数由教材10—5表得：62.2YFa1，59.1YSa1 ；3.2Y2Fa ，715.1Y2Sa 。

3) 教材10—20图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限 aMP2.4461FE；教材10—20图b按齿面硬度查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限 aMP2.3222FE。

4) 教材10—18图查得弯曲疲劳寿命系数 93.0K92.0K2FN1FN，。

计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 。

aMP22.2934.12.44692.0SK1FE1FN1F

aMP03.2144.12.32293.0SK2FN2FN2F

6) 计算大小齿轮的FSFYYaa并加以比较，

1a1a1FSFYY=01421.022.29359.162.2 ，01843.003.214715.13.2YY2FSFa2a2 ，大齿轮的数值大，将大齿轮的数值代入计算公式中才能满足抗弯矩强度较弱的那个齿轮的要求。

2. 计算（按大齿轮）

3aa22121t1uz5.014mFSFRRYYKT

=3222301843.0148.1253.05.013.01066.28106.24

机械类专业二级圆锥圆柱齿轮减速器设计说明书

二级圆锥-圆柱齿轮减速器

摘要

减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。

减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。

选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。

减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器；减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。

齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：

○1瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴间的运动和动力

○2适用的功率和速度范围广

○3传动效率高

○4工作可靠，使用寿命长

○5外轮廓尺寸小，结构紧凑。

绪论

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的需求是多样化的，这就决定了未来的生产方式趋向多品种、小批量。在各行各业中十分广泛地使用着齿轮减速器，它是一种不可缺少的机械传动装置. 它是机械设备的重要组成部分和核心部件。目前，国内各类通用减速器的标准系列已达数百个，基本可满足各行业对通用减速器的需求。国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区，推动了中国装配制造业发展。

1.1 本设计的目的及意义

目的：

二级同轴式减速器

一设计任务书......................................................2

二设计方案的拟定及说明............................................3

第一章电动机的选择和参数计算.......................................4

第二章传动零件的设计计算...........................................6

第三章轴的设计....................................................12

第四章联轴器的选择及校核..........................................18

第五章轴的校核计算................................................18

第六章轴承的校核..................................................20

第七章键的选择校核................................................22

第八章密封与润滑..................................................24

第九章减速器附件及说明............................................24

第十章设计小结..................................................25

参考资料...........................................................25

1 一、设计任务书

一、设计内容：

二级圆柱-圆锥齿轮减速器课程设计说明书

机械设计——减速器

课程设计说明书

课程名称：机械设计课程设计

设计题目：展开式二级圆锥-圆柱齿轮减速器

院系：机电学院机械工程系

班级：0603班

姓名：李涛

学号：06221069

指导教师：李德才

设计时间：2009年12月29日至1月16日

机械设计——二级减速器

2 CONTENTS

一，设计任务书…………………………………………3

二，总体方案分析………………………………………4

三，电动机的选择………………………………………4

四，传动比的分配………………………………………6

五，计算传动装置的运动和动力参数…………………7

六，高速级圆锥齿轮的计算……………………………8

七，低速级圆柱齿轮的计算……………………………13

八，链传动的设计计算…………………………………13

九，减速器轴的结构设计………………………………15

十，减速器轴的强度校核计算…………………………18

十一，滚动轴承的选择及计算…………………………22

十二，键连接的选择及校核计算………………………25

十三，联轴器的选择……………………………………26

十四，箱体尺寸大的设计………………………………27

十五，其它轴系部件的确定……………………………29

十六，设计小结…………………………………………30

十七，附图

机械设计——二级减速器

3 一，设计任务书

设计题目：链式输送机的专用传动装置

原始数据：

运输连牵引力F=6kN；运势练速度v=0.8m/s,

运输连轮节圆直径D=518mm ; 输送机效率0.96w；

输送带速度允许误差为%5

二级圆锥圆柱齿轮减速器机械设计说明书(最新)

机械设计

课程设计说明书

设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器

班级：

设计者：

学号：

指导教师：

机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计计算说明书

一、传动方案拟定 3

二、电动机的选择 3

三、运动、动力学参数计算 5

四、传动零件的设计计算 6

五、轴的设计 11

六、轴承的选择和计算 24

七、键连接的校核计算 26

八、联轴器选择 27

九、箱体设计 28

十、减速器附件 28

十一、密封润滑 29

十二、设计小结 30

十三、参考文献 31

机械设计课程设计说明书

计算过程及计算说明

一、传动方案拟定

设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器

工作条件：

输送机连续单向运转工作时有轻微震动，空载启动，卷筒效率为0.96，输送带工作速度误差为5%；每年按300个工作日计算，使用期限为10年，大修期4年，单班制工作；在专门工厂小批量生产

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