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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流二级圆柱圆锥齿轮减速器课程设计说明书注释及说明F=2100NV=1.2m/sD=380mmP=2.82kW总=0.85 nw=60.31r/min电动机型号Y132M8i总=11.77i1=2.94i2=4nI =710r/minnII=241.49r/minnIII=60.37r/minnIV= nIII=60.37PI=2.79KwPII=2.65kWPIII=2.54kWPIV=13. 8 kWTd=37.93 NmTI=196NmTII=104.79NmTIII=401.8NmTW=393.9 NmFp1 =446MpaFp2= 33
2、8MpaHp2n=580MpaT=563Mpam=4a=200mm机械设计课程设计P22d12 =35mmd2-3=42mmd3-4=d5-6=45mmd4-5=54mmd67=42mml12 =60mm.l23=50l3-4=26mml45=120mml56=26mml67=78mmFt1 =4117.6NFr1=1404.1NFa1=524.1NFBX =255.6NFBY=704.3N=6684.0NFCy=2108.4NMCx=-347.7NmMCy1=64.1NmMCy2=-24.9NmMec =275.06Nme =1.36MpaNmNm Nm NmNm=40.34mmd12= d
3、56=50mmd23=d45=57mmd34=63mml23=52mm =46mm。Ft1=12442.5NFr1=4528.7NFt2=3903.5NFr2= 496.87NFa1= 1331.1NAB=92mm,BC=65mm,CD=125mm=-8145.3N=-8200.7Nd1-2 =70mmd2-3=77mm=104mm=90mml1-2=130mml23=50mm=42.5mm=10mm.精品文档.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：连续单向运转，工作时有轻微动，空载启动；使用期10年，每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许
4、误差5%上下。（1） 原始数据：运输带工作拉力2100N速度v=1.2m/s；滚筒直径D=380mm二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y132M-8型电动机2、电动机功率选择：（1）工作机所需功率：P=Tn/9550,因为 ，把数据带入式子中得n=60.31r/min,所以P=2100*1.2*60.31/9550=2.82kW(2)1）传动装置的总效率：总=滚筒4轴承圆柱齿轮联轴器圆锥齿轮 =0.960.990.980.990.97=0.853、确定电动机转速：计算工作机轴工作转速：nw=601000V/D=6010001.2/380=60.31r/min 按表14-2推荐的传动比范围，
5、取圆柱齿轮和圆锥齿轮传动的一级减速器传动比范围分别为23和45，则总传动比范围为Id=815。故电动机转速的可选范围为nd=Idnw=（815）60.31=482.48904.65r/min符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。4、确定电动机型号由上可见，电动机同步转速可选750 r/min,可得到下面的传动比方案综合各方面因素选择第一种方案，即选电动机型号为Y132M-8机。电动机的主要参数见下表型号额定功率/kW满载转速(r/min)堵转转矩最大转矩Y132M-8371022三、运动参数及动力参数计算计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i=nm/nw=710/60.3
6、1=11.772、分配各级传动比:取i直=0.25 i锥锥齿轮啮合的传动比：i1=0.25i=2.94圆柱齿轮啮合的传动比：i2=i/ i1=10.58/2.94=41.计算各轴转速（r/min）nI=n=710nII=nI/i1=710/2.94=241.49nIII=nII/i2=241.49/4=60.37nIV= nIII=60.372.计算各轴的功率（kW）PI=Pd联轴器=15.130.99=2.79PII=PI轴承圆锥齿轮=2.790.990.98=2.65PIII=PII轴承圆柱齿轮=2.650.990.98=2.54PIV= P*轴承*联轴器=2.540.990.99=2.4
7、93.计算各轴扭矩（Nm）Td=9550* Pd/ nm =955015.13/710=37.93TI=9550*PI/nI=37.52TII=9550*PII/nII=104.79TIII=9550*PIII/nIII=401.8TW=9550* PW/nW=393.9Td、TI、TII、TIII、TW=依次为电动机轴，和工作机轴的输入转矩。参数 轴名电动机轴轴轴轴工作机轴转速r/min710710241.4960.3760.37功率P/kW2.822.792.652.542.49转矩/n*m37.93196104.79401.8393.9传动比12.94411效率0.990.970.970
8、.984.验证带速V= nIII=1.296m/s误差为=-0.0035%,合适四、传动零件的设计计算1. 圆锥齿轮的设计计算已知输入功率P1=P=2.79Kw,小齿轮的转速为710r/min，齿数比为u=2.94，由电动机驱动，工作寿命为10年（每年工作300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。（1）选定齿轮精度等级，材料和确定许用应力1）该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度（GB10095-88）2)选择小齿轮材料为35SiMn钢调质，硬度为229286HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为229286HBS，按齿面硬度中间值，有图5-29b按碳钢查MQ线
9、得 Flim1=290Mpa Flim2 =220Mpa同理由图5-32b查得 Hlim1=700Mpa Hlim2 =580Mpa3）有式（5-29），（5-30）分别求得Fp1=Flim1 YSTYNYx/SFmin=446MpaFp2=Flim2 YSTYNYx/SFmin=338MpaHp2=Hlim2 YSTZNZW/SHmin=580Mpa由于为闭式齿面硬度中，主要失效形式为齿面疲劳点蚀，故应按接触疲劳强度进行设计，并校核其齿根的弯曲强度。（2）按接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算 即d11017kT1Z/Hp (1-0.5R)RuH21/31)小齿轮的名义转矩 T1= T
10、I=37.52Nm2）选取载荷系数K=1.31.6同小齿轮悬臂设置，取k=1.53)选取齿宽系数，取4)选取重合度系数，取Z5)初算小齿轮大端分度圆直径 D=85.716)确定齿数和模数 选取z=28，则Z2=83大端模数m=3.6mm，取m=47）计算主要尺寸 (3) 校核齿根弯曲疲劳强度 1)计算从重合度系数 因为重合度，所以 。 2)确定的大值 由图5-26查得。则 因为，所以选择大齿轮进行校核3)校核大齿轮的齿根弯曲疲劳强度 故齿根弯曲疲劳强度足够，所选参数合适。 2.圆柱直齿轮的设计计算 已知：输入功率，小齿轮转速为241.49r/min，齿数比为u=4，电动机驱动，工作寿命为10年
11、（每年工作300天）单班制，带式输送机，时有轻微震动，单项运转。 (1)选择齿轮材料，确定许用应力 根据题设条件看，大小齿轮均采用20CrMnTi钢渗碳淬火，硬度5662HRC。 由图5-29c查得弯曲疲劳强度极限应力 由图5-32c查得接触疲劳强度极限应力(2)按轮齿弯曲疲劳强度计算齿轮的模数m 1)确定弯曲应力 采用国标时， 因为齿轮的循环次数所以取；则=600Mpa2)小齿轮的名义转矩 3)选取载荷系数K=1.64）初步选定齿轮的参数 5)确定复合齿形系数,因大小齿轮选用同一材料及热处理，则相同，故按小齿轮的复合齿形系数带入即可查得：6）确定重合度系数 因为重合度 所以 将上述各参数代入
12、m式中得 按表5-1，取标准模数。则中心距 7）计算传动的几何尺寸： 齿宽： （3）校核齿面的接触强度 1) 重合度系数2) 钢制齿轮把上面各值代入式中可算得： 符合要求（4）校核齿根弯曲强度故，轴强度满足要求。五、轴的设计计算输入轴的设计计算1已知：P1 =2.79kw, n1 =710r/min,T1 =196 Nm2选择材料并按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS， =650Mp根据课本P235（10-2）式，并查表10-2，取c=115dmin=115mm=31.38mm考虑到最小直径处要连接联轴器要有键槽，将直径增大5%，则d=31.38(1+5%)mm=33mm3.初
13、步选择联轴器要使轴径d12与联轴器轴孔相适应故选择连轴器型号查课本P297,查kA=1.5, Tc=kA T1=1.5*196=294 Nm查机械设计课程设计P298，取HL弹性柱销联轴器，其额定转矩315 Nm，半联轴器的孔径d1 =35mm,故取d12 =35mm,轴孔长度L=82mm,联轴器的轴配长度L1 =60mm.4.轴的结构设计（1）拟定轴的装配方案如下图：（2）轴上零件的定位的各段长度，直径，及定位为了定位半联轴器，1-2轴右端有一轴肩，取d2-3=42mm选滚动轴承：因轴承同时承受有径向力和轴向力，故选用系列圆锥滚子轴承。参考d2-3=42mm。查机械设计课程设计P311，表1
14、8-4.选取标准精度约为03.尺寸系列30309.尺寸：故d3-4= d5-6=45mm，而l3-4=26mm 此两对轴承均系采用轴肩定位，查表18-4，3030轴承轴肩定位高度h=4.5mm因此取d4-5=54mm。取安装齿轮处的直径d67=42mm，使套筒可靠的压在轴承上，故l56T =27.25mm，l56=26mm。轴承端盖总宽度为20mm，由于装拆及添加润滑油的要求，轴承端盖与外端面与半联轴器右端面的距离l=30mm，故l23=20+30=50mm。取l45=120mm.圆锥齿轮的轮毂宽度lh=（1.21.5）ds，取lh=63mm，齿轮端面与箱壁间距取15mm，故l67=78mm。
15、轴上零件的周向定位半联轴器与轴、齿轮与轴采用平键连接，即过盈配合。由设计手册，并考虑便于加工，取半联轴器与齿轮处的键剖面尺寸,齿轮键长L=B-（510）=57.5mm配合均用H7/K6，滚动轴承采用轴肩及套筒定位。轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴尺寸公差为K6轴圆角：5.轴强度的计算及校核求平均节圆直径:已知d1=28mmdm1= d1(1-0.5R)=4mm锥齿轮受力：已知T1=196Nm,则圆周力：Ft1=2000T1/dm1=4117.6N径向力：Fr1=Ft1=1404.1N轴向力：Fa1=Ft1tan=524.1N轴承的支反力(1) 绘制轴受力简图（如下图）（2）轴承支反力水平面上的
16、支反力：+ =Ft=4117.6N解得：=-255.6 N, =6684.0N垂直面上的支反力FBy =-704.3 NFCy=-FBy=2108.4N (3) 求弯矩，绘制弯矩图（如下图）MCx=-FtCD=-347.7NmMCy1 =FByBC=-64.1 NmMCy2=-Fadm/2=-24.9 Nm(4)合成弯矩：=353.6 Nm=348.6 Nm(5)求当量弯：因单向回转，视转矩为脉动循环，则剖面C的当量弯矩: Nm Nm6断危险截面并验算强度1）剖面C当量弯矩最大，而直径与邻段直径相差不大，故剖面C为危险截面。已知Me= MC 1=372.8MPa, =40.9MPa 2)A处虽
17、只受扭矩但截面最小也为危险截面=27.5MPa 所以其强度足够.中间轴的设计1.已知：P2=2.65KW，T2=104.79 2选择材料并按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS根据课本P235（10-2）式，并查表10-2，取c=1083.轴的结构设计（1）拟定轴的装配方案如下图（2）轴上零件的定位的各段长度，直径，及定位初步选择滚动轴承。因轴承同时受到径向力和轴向力，故 选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据，查取30310型，尺寸故d12= d56=50mm， 此两对轴承均系采用套筒定位，查表18-4， 轴定位轴肩高度h=4.5mm,因此取套筒直径为59mm.取安装齿轮处的
18、直径：d23=d45=57mm，锥齿轮右端与左轴承之间采用套筒定位，已知锥齿轮轮毂长lh=（1.21.5）ds，取lh=55m为了使套筒可靠的压紧端面，故取 =52mm,齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h0.07d,取h=4mm,则此处轴环的直径d34=63mm.已知圆锥直齿轮的齿宽为b1=48mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮端面，此处轴长l450.07d,取h=7mm,轴环处处的直径=104mm, 1.4h,取=10mm, 5)取箱体小圆锥齿轮的中心线为对称轴，6）轴上的周向定位 齿轮与轴用键连接查机械设计课程设计取，L=B-(510)=55mm.同时保证齿轮与轴有良好对中性，选择齿轮轮毂与轴合为H7/m6,滚动轴承宇宙的轴向定位有过渡配合来保证，轴尺寸公差为m6 7)确定轴的倒角尺寸：2。4.轴的强度校核 1）齿轮上的作用力的大小2）求直反力3）画弯矩图：4）画扭矩图：5）弯扭合成：因单向回转，视转矩为脉动循环，则剖面C的当量弯矩: Nm=1161.5 Nm6）判断危险剖面：C截面：24.2MPa A截面直径最小也为危险截面：33.9MPa2m/s,可以利用齿轮飞溅的油润滑轴承，并通过油槽润滑其他轴上的轴承，且有散热作用，效果较好。对箱体进行密封为了防止外界的灰尘，水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的流失。