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1、Cad 图嵌入在 word 中点击图片进入 CAD 编辑，2007 版目目录录【内嵌文件提取方法：下载完整版【内嵌文件提取方法：下载完整版 DOC 个时个时候打开，双击候打开，双击 DOC 文件内内嵌的文件的图标文件内内嵌的文件的图标可直接编辑（需安装了可直接编辑（需安装了 AUTOCAD,编辑时就编辑时就可选择另存文件到可选择另存文件到.）】下面为下面为 3 个内嵌个内嵌 DWG 格式文件：分别为轴格式文件：分别为轴/齿轮齿轮/装配图装配图免下载券地址免下载券地址:https:/ 1二、二、电机的选择计算一、择电机的转速 2二、工作机的有效功率 2三、选择电动机的型号 3三、运动和动力参数的
2、计算一、分配传动比 3二、各轴的转速 3三、各轴的功率 4四、各轴的转矩 4四、传动零件的设计计算1.闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 42.闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 6五、轴的设计计算1.减速器高速轴 I 的设计 92.减速器低速轴 II 的设计 113.减速器低速轴 III 的设计 14六、滚动轴承的选择与寿命计算1.减速器高速 I 轴滚动轴承的选择与寿命计算 162.减速器低速 II 轴滚动轴承的选择与寿命计算 173.减速器低速 III 轴滚动轴承的选择与寿命计算 18七、键联接的选择和验算1.联轴器与高速轴轴伸的键联接 192.大圆锥齿轮与低速轴 II 的的键联接 193.大
3、圆柱齿轮与低速轴 III 的的键联接 20八、润滑油的选择与热平衡计算1.减速器的热平衡计算 212.润滑油的选择 22九、参考文献 23计 算 及 说 明结果一、设计任务书班级学号姓名一、设计题目：设计圆锥一、设计题目：设计圆锥圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器设计铸工车间的型砂运输设备。该传送设备的传动系统由电动机减速器运输带组成。每日二班工作。（图 1）1电动机；2 联轴器；3减速器；4鼓轮；5传送带二、原始数据：二、原始数据：传送带拉力F(KN)传送带速度V(m/s)鼓轮直径 D（mm）使用年限（年）1.7701.3922357三、设计内容和要求：三、设计内容和要求：1.编写设计计算说明书一
4、份，其内容通常包括下列几个方面：（1）传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如除了传动，蜗杆传动，带传动等）；（4）轴的设计计算；（5）轴承及其组合部件设计；（6）键联接和联轴器的选择及校核；（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；（8）装配图和零件图的设计；（9）校核；（10）轴承寿命校核；（11）设计小结；（12）参考文献；（13）致谢。计 算 及 说 明结果2.要求每个学生完成以下工作：（1）减速器装配图一张（0 号或一号图纸）（2）零件工作图两张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定，比例 11。（3）设计计
5、算说明书一份。二、传动方案的拟定运动简图如下：（图 2）由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为型砂运输设备。减速器为展开式圆锥圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用深沟球轴承。联轴器 2 选用凸缘联轴器，8 选用齿形联轴器。计 算 及 说 明结果三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算一、选择电动机的类型和结构形式一、选择电动机的类型和结构形式按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，Y 系列，封闭式结构，电压 380V，频率 50Hz。二、选择电动机容量二、选择电动机容量工作机主动轴功率：w1.770 1.3922.464 wPFVK传动装置的总效率：24a12345 （
6、式中1、2、3、4、5分别为联轴器、滚动轴承、原锥齿轮传动、圆柱齿轮传动和卷筒的传动效率。）取1=0.99（联轴器），2=0.985（滚动轴承），3=0.96（齿轮精度为 8 级，不包括轴承效率），4=0.97（齿轮精度为 8 级，不包括轴承效率），5=0.96（卷筒效率，不包括轴承）则24a0.990.9850.96 0.97 0.960.825电动机所需功率：wda2.464ww2.987 w0.825PPKKK三、确定电动机的转速三、确定电动机的转速卷筒州的工作转速为：60 100060 1000 1.392rr113.2minmin235VnD按课程设计指导书 P7表 1 查得圆锥圆柱
7、齿轮的传动比一般范围为：ai=1025，故电动机转速计 算 及 说 明结果(10 25)113.21132 2830mindarnin根据额定功率edPdP，且转速满足1132minmindrrn，选电动机型号为：Y100L2-4。其主要性能如下表：型号额定功率Kw满 载 时起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩转速rmin电流（380V）A效率%功率因数Y100L2-4314206.882.50.817.02.22.3电动机的外形尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD1003802882451601401228
8、60831四、确定传动装置的总传动比和分配传动比四、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.总传动比总传动比142012.544113.2manin2.分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比按直齿轮圆柱齿轮传动比0.250.25 12.5443.136aii锥，又锥齿轮的传动比一般不大于 3，故取i锥=3则12.5444.183i柱实际总传动比3 4.1812.54iii 锥柱实0.004i，满足要求。计 算 及 说 明结果五、计算传动装置的运动和动力参数五、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴的转速（各轴的标号均已在图 2 中标出）1420minmrnn1420473.333minnrni
9、锥473.33113.24.18minnrni柱113.2minrnn卷筒轴2.各轴的输出、输入功率12.987 0.992.957132.957dPPKw入22.957 0.9852.9126452.913PPKw入出32.913 0.962.796482.796PPKw入出22.796 0.9852.754062.754PPKw入出42.754 0.972.671382.671PPKw入出22.671 0.9852.6309352.631PPKw入出12.631 0.992.604692.605PPKw出卷筒轴入252.605 0.985 0.96PP 卷筒轴出卷筒轴入2.6432882.
10、643KwKw3.各轴输入、输出转矩95509550 2.98720.091420ddmPTN mn计 算 及 说 明结果95509550 2.95719.89142095509550 2.91319.59142095509550 2.79656.41473.3395509550 2.75455.57473.3395509550 2.671225.34113.2PTN mnPTN mnPTN mnPTN mnPTn入入出出入入出出入入95509550 2.631221.96113.295509550 2.605219.77113.295509550 2.463207.79113.2N mPTN
11、 mnPTN mnPTN mn出出卷筒轴入卷筒轴入卷筒轴卷筒轴出卷筒轴出卷筒轴运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率 P(Kw)转矩（N m）转速 nr/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴2.98720.0914201.00.99轴2.9572.91319.8919.5914203.00.95轴2.7962.75456.4155.57473.334.20.96轴2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒轴2.6052.463219.77207.79113.2计 算 及 说 明结果四、传动零件的设计计算一一、圆锥齿轮传动的设计计算圆锥齿轮传动的设计计算已
12、知输入功率12.957PKw（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：11720minrn，大齿轮的转速为2437.33minrn，传动比3i，由电动机驱动，工作寿命（设每年工作 300 天），两班制，带式输送，平稳，转向不变。1.选定齿轮类型、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，齿形制11060JB,齿形角20，齿顶高系数*1ah，顶隙系数*0.2c，螺旋角0m，不变位。（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度。（3）、材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 刚（调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度
13、相差 40HBS。（4）、选小齿轮齿数12123,3 2369zzu z 则2.按齿面接触疲劳强度设计公式：1td32122.92(1 0.5)EFRRZKTu（1）、确定公式内的各计算值1）查得材料弹性影响系数12189.8EZMPa。2）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。计 算 及 说 明结果3）计算应力循环次数小齿轮：916060 1420 1(2 8 300 7)2.863 10hNnjL 大齿轮：98122.863 109.542 103NNu4）查得接触批量寿命系数10.93HNK20.97HNK5）计算接触
14、疲劳许用应力1lim110.93 600558HLHHKMPaMPaS2lim220.97 550533.5HLHHKMPaMPaS6）试选1.2vK，查得1.0,1,1.5 1.251.875aKKK所以，1.0 1.2 1 1.8752.25avKKKKK 7）5541195.5 102.95795.5 101.989 101420PTN mmn8）13R（2）、计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入H中的较小值得1td32421133189.82.25 1.989 102.9258.79533.5(1 0.5)3mm2）计算圆周速度 v1158.79 14204.36960 100060
15、1000td nmvs计 算 及 说 明结果3）计算载荷系数根据4.369mvs，8 级精度，查得1.23vK，所以1.0 1.23 1 1.8752.31avKKKKK。4）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：33112.3158.7959.312.25ttKddmmK5）技术模数1159.312.69622dmmmz3.按齿根弯曲疲劳强度设计公式：m3122214(1 0.5)1FaSaFRRY YKTzu（1）、确定公式内的各计算值1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FEMPa，大齿轮的弯曲疲劳强度2380FEMPa。2）查得弯曲疲劳寿命系数120.86,0.9FNFNKK3）计算
16、弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，则，1110.86 500307.141.4FNFEFKMPaMPaS2220.9 380244.291.4FNFEFKMPaMPaS计 算 及 说 明结果4）载荷系数 K=2.315）节圆锥角11arctan18.435u29018.43571.5656）当量齿数1112324coscos18.435VzZ22269218coscos71.565VzZ7）查取齿形系数122.65,2.115FaFaYY8）查取应力校正系数121.58,1.86SaSaYY9）计算大小齿轮的FaSaFY Y,并加以比较。1112.65 1.580.0136307
17、.14FaSaFYY2222.115 1.860.01619244.29FaSaFYY大齿轮的数值大。（2）、设计计算m3422211334 2.31 1.989 100.016192.033(1 0.5)2331综合分析考虑，取1m=3mm,z23得，2123 369zu z，1123 369dm zmm 计 算 及 说 明结果4.几何尺寸计算（1）、计算大端分度圆直径169dmm2269 3207dzmmm（2）、计算节锥顶距2269131109.098622dRumm （3）、节圆锥角118.42518 266271.565713354（4）、大端齿顶圆直径1112cos692 3 co
18、s18 26674.692addmmm 2222cos2072 3 cos713354208.897addmmm （5）、齿宽13109.098636.366RbRmmmm 1236bbmm取二、二、圆圆柱柱齿轮传动的设计计算齿轮传动的设计计算已知输入功率12.957PKw（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：11720minrn，大齿轮的转速为2437.33minrn，传动比3i，由电动机驱动，工作寿命（设每年工作 300 天），两班制，带式输送，平稳，转向不变。计 算 及 说 明结果1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）由以上计算的数据可得圆锥齿轮的传动在轴的轴向力2 19.5
19、9 1000tan20cos18.435204.98766aFN锥此轴向力较小，故二级变速装置选用直齿圆锥齿轮。（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度。（3）、材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 刚（调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。（4）、选小齿轮齿数12123,4.18 2396zzu z则2.按齿面接触疲劳强度设计公式：1td3212.32EdHKTZuu（1）、确定公式内的各计算值1）试选载荷系数1.5tK 2）计算小齿轮传递的转矩554212.79695.5 1095.5 105.64 10
20、473.33PTN mmn3）选取齿宽系数1d4）查得材料弹性影响系数12189.8EZMPa。5）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。计 算 及 说 明结果6）计算应力循环次数小齿轮：816060 473.33 1(2 8 300 7)9.542 10hNnjL 大齿轮：88129.542 102.283 104.18NNu7）查得接触批量寿命系数10.97HNK20.99HNK8）计算接触疲劳许用应力1lim110.97 600582HLHHKMPaMPaS2lim220.99 550544.5HLHHKMPaMPaS
21、（2）、计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入H中的较小值得1td3212.32EdHKTZuu3241.5 2.796 104.18189.82.3214.18544.5mm=42.8mm2）计算圆周速度 v1142.88 473.331.06260 100060 1000td nmvs3）计算齿宽 b11 42.8842.88dtbdmmmm 计 算 及 说 明结果4）计算齿宽与齿高比bh模数：142.881.86423ttdmmmz齿高：2.252.25 1.8644.194thmmmmm42.8810.224.194bh5）计算载荷系数根据1.062mvs，8 级精度，可查得动载荷系数1
22、.11vK，直齿轮假设100AtK FN mmb，查得1.2HFKK查得使用系数1aK 查得 8 级精度，消除了相对支撑为非对称布置时，2231.150.18(1 0.6)0.31 10HddKb=2231.150.18(1 0.6 1)10.31 1042.88=1.4513由10.221.4513HbKh，查得：1.4FK 所以1 1.11 1.2 1.45131.933avKKKKK。6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：33111.93342.8846.661.5ttKddmmK7）计算模数1146.662.0323dmmmz计 算 及 说 明结果3.按齿根弯曲疲劳强度设计公式：m
23、31212FaSadFY YKTz（1）、确定公式内的各计算值1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FEMPa，大齿轮的弯曲疲劳强度2380FEMPa。2）查得弯曲疲劳寿命系数120.9,0.93FNFNKK3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，则，1110.9 500321.41.4FNFEFKMPaMPaS2220.93 380252.41.4FNFEFKMPaMPaS4）计算载荷系数 K1 1.11 1.2 1.41.865AvFFKKKKK 5）查取齿形系数122.69,2.19FaFaYY6）查取应力校正系数121.575,1.785SaSaYY7）计算大、小齿轮
24、的FaSaFY Y,并加以比较。1112.65 1.580.0136307.14FaSaFYY，2222.115 1.860.01619244.29FaSaFYY大齿轮的数值大。计 算 及 说 明结果（2）、设计计算m3422 1.865 5.64 100.015491.8331 23综合分析考虑，取1m=2.5mm ,z24，得1124 2.560dm zmm，2124 4.18100.32zu z，取2100z 4.几何尺寸计算（1）、分度圆直径160dmm22100 2.5250dzmmm（2）、中心距a12()(60250)15522ddamm（3）、齿宽11 6060dbdmmmm，
25、取260bmm，165bmm5.验算41122 5.64 10188060tTFNd1 235039.1710060AtNNssK Fb假设成立，计算有效。计 算 及 说 明结果三、数据整理三、数据整理1.圆锥齿轮齿轮类型：直齿圆锥齿轮（11060JB,齿形角20，齿顶高系数*1ah，顶隙系数*0.2c，螺旋角0m，不变位）。精度 8 级，小齿轮材 40Cr（调质），大齿轮材料 45 刚（调质），硬度分别为 280HBS 和 240HBS。大端分度圆直径：小齿轮169dmm，大齿轮2207dmm节锥顶距：R=109.0986mm节圆锥角：118.42518 266，271.565713354大
26、端齿顶圆直径：174.692admm，2208.897adm齿宽：1236bbmm齿数：123z，269z 模数 m=32.圆柱齿轮齿轮类型：直齿圆柱齿轮精度 8 级，小齿轮材 40Cr（调质），大齿轮材料 45 刚（调质），硬度分别为 280HBS 和 240HBS。分度圆直径：169dmm，2207dmm中心距：a=155mm齿宽：165bmm，260bmm齿数：124z，2100z 模数：m=2.5mm计 算 及 说 明结果五、轴的计算一、减速器高速轴一、减速器高速轴 I I 的设计的设计1.求输出轴上的功率P，转速n和转矩T由前面的计算可得2.957PKw1420minrn19.89T
27、N m2.求作用在齿轮上的力圆锥小齿轮11371 0.51 0.56957.29109mbddmmR122 18.89 1000659.4557.29tmTFNd11tancos659.45 tan20cos18.435227.7rtFFN11tansin659.45 tan20sin18.43575.9atFFN圆锥大齿轮2175.9raFFN21227.7arFFN圆柱小齿轮、大齿轮122 56.41 10001880.360tTFNdtan1880.3 tan20684.4rtFFN计 算 及 说 明结果3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理。取0105A,于是得33
28、min010513.411420PdAmmn同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：1.3AK 取，则，19890 1.325.857caATT KN m结合电动机的参数，选用凸缘联轴器，型号 YL4 联轴器28 6225 62YYB，即，该端选用的半联轴器的孔径25dmm，故取轴径25dmm，半联轴器毂孔的长度 L=62mm。4.轴的结构设计（1）、拟定轴上零件的装配方案下图为轴上的装配方案（图 3）（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：（图 4）计 算 及 说 明结果1）由联轴器尺寸确定由联轴器的毂孔长度 L 和直径 d 及相关要求，可确定1125,60dmm lmm2）
29、初步选择滚动轴承。轴承同时承载径向力和轴向力，但轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。参照工作要求，并根据尺寸，选取 0 基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承 6206，其尺寸为306216dDBmmmmmm。为了利于固定，一般取3l比 b 小 1mm（如图 3 所示），故可确定3330,15dmm l。3）由经验公式算轴肩高度：40.07 30(1 2)(3.1 4.1)hmm取轴肩高为 4mm，确定438dmm。由课程设计指导书P47 图 46 的要求可得，143322.52()60ldlmm，取464lmm。4）根据轴承安装方便的要求，取2431dddmm、均比 小，得2429ddmm根据
30、安装轴承旁螺栓的要求，取239lmm。根据齿轮与内壁的距离要求，取416lmm。5）根据齿轮孔的轴径和长度，确定6624,36dmm lmm。至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。（3）、轴上的零件的周向定位齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面850(/1095 1079)b hmmmm GB T ，键槽用键槽铣刀加工，长为 50mm（标准键长见/1096 1079GB T）。计 算 及 说 明结果为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合为 H7/k6。齿轮与轴的联接处的平键截面828bhmmmm(/1095 1079)GB
31、 T，键槽用键槽铣刀加工，长为 28mm（标准键长见/1096 1079GB T）。为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为 H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 m6。（4）、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为2 45，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为 R1，如图：（图 5）5.求轴上的载荷根据轴的结构图（图 3）作出轴的计算简图（图 6）（齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。计 算 及 说 明结果结合装配图求得155.74NFN,220.05NFN,1227.7NFN,20NFN,1381.24HFN,21040.69HFN。做弯矩、扭矩图：（图 7）计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果