带式运输机圆锥_圆柱齿轮减速器设计

1机械设计课程设计设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器学院：专业：班级：姓名：学号：成绩：指导老师：职称：设计时间：年01月01日至年01月15日年月日2目录一、设计任务书................................................................................................3二、电机的选择计算.......................................................................................4三、运动和动力参数的计算...........................................................................4四、传动零件的设计计算...............................................................................51、闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算............................................52..闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算..............................................9五、轴的设计计算..........................................................................................111、减速器高速轴1的设计....................................................................142、减减速器低速轴2的设计...............................................................153、减速器低速轴3的设计.................................................................20六、滚动轴承的选择与寿命计算.................................................................241、减速器高速1轴滚动轴承的选择与寿命计算...............................242、减速器低速2轴滚动轴承的选择与寿命计算..............................263、减速器低速3轴滚动轴承的选择与寿命计算.............................27七、键联接的选择和验算................................................................................28八、联轴器的校核...........................................................................................29九、润滑油的润滑方式选择..........................................................................29十、减速器箱体附件选择设计......................................................................30十一、主要设计尺寸......................................................................................30十二、参考文献..............................................................................................34十三、小结.......................................................................................................353机械设计任务书设计题目:带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器设计数据及其要求:运输带拉力F=2300N:运输带速度:V=1.5m/s；滚筒直径D=400mm机器的工作环境:清洁，最高温度350C器的载荷特性:平稳;连续单向运转，两班制，工作寿命15年（每年工作300天）。其他设计要求:1、允许带运输速度误差士5%;2、小批量生产.图1-1工作量：1.设计说明书一份；2.减速器装备图一张；3.减速器零件图1~3张。4二、电机的选择计算:1、选择电动机的类型按工作要求和工作条件选取Y系列三相异步电动机2、选择电动机的容量工作机所需的功率为:kwkwFVpw45.310005.123001000（1－1）该公式中pw代表工作机所需的功率，F代表输送带拉力，而V代表输送带速度。输送带与滚筒也有传动的效率，一般1=0.96—098，此处由于工作条件好，载荷平稳，取其为0.98；查参考文献【2】表3—4知，弹性联轴器的效率2=0.99，一对7级精度圆锥滚子轴承的效率3=0.98，一对滚动轴承的效率4=0.99，闭式7级精度直齿圆锥齿传动效率5=0.975543221=0.98299.00.98599.00.97=0.87（1－2）所需电动机所需的功率Pd=Pw/=3.45/0.87=3.97kw(1－3)3,确定电动机的转速查参考文献[2]表4-3,闭式圆柱齿轮传动比推荐为3~5，闭式圆锥齿轮传动比推荐为2~3，则圆锥圆柱齿轮减速器的传动比i总=6~15,而工作机卷筒的转速为:min756.7140014.35.1100060100060rdvnw（1－4）所以电动机转速的可选范围为min/)84.1074~936.429()15~6(756.71rnind总（1－5）符合这一范围的同步转速有750r/min和1000r/min.现以电动机数据及计算的总传动比列于下表1-1表1-1方案电机类型额定功率p/kw同步转速r/min满载转速r/min电机质量参考价格（元）总传动比ia1Y123M1-641000960750143331.402Y160M1-8475072090180020.054、选择电动机的型号根据上表数据分析，Y132M1-6型电动机合服要求,一方面价格便宜，另一方面质量较轻，便于运输。三、动和动力参数的计算1.分配传动比0.87Pr=3.97kwwn71.756r/mdn(429.9~1074.8)r/m型号Y132M1-6P=4kwn=960r/min5设传动装置的总传动比为i，根据电动机的满载转速mn和工作机所需转速wn,按下式计算：wmnni（1－6）其中min960rnm，根据（1—4）计算结果知min656.71rnw，带入数据可知总传动比i=13.4。(2)分配各级传动比根据机械设计手册推荐的齿轮传动比范围，圆柱齿轮32i-5，锥齿轮321i，21iii（1－7）为了避免圆锥齿轮过大，制造困难，推荐ii25.01，且3i，直齿轮圆锥齿轮传动比1i=3,直齿轮圆柱齿轮传动比2i=4.46。(3)实际总传动比i实=21ii=34.46=13.38i=0.020.05，故传动比满足要求满足要求。2.各轴的转速(各轴的标号均已在图1.1中标出)n0=960r/min，n1=n0=960r/min，n2=n1/1i=320r/min，n3=n2/2i=71.75r/min，n4=n3=71.75r/min3.各轴的功率现在圆锥—圆柱齿轮减速器内有三根轴，从电动机到工作机有五根轴，依次标记为0，1，2，3，4。P0=dp=3.97kw，p1=p01=3.93kw,p2=p04221=3.74kw,p3=p043231=3.665kw,p4=p35243241=3.45kw3.各轴的转矩根据下列公式计算输进轴的转矩npT9550（1—8）带入相应的p和n的值可得：T0=39493N.mm，T1=39100N.mm，T2=111600N.mm,T3=487800N.mm，T4=459100N.mm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a.选材:1）运输机为一般工作机，速度不高，故选用选用七级精度（GB/0095—88）。2）选择材料。由主教材表10—1选择小锥齿轮材料选用40Cr，调质处理，i12=3i34=4.46i实=13.38n0=960r/minn1=960r/minn2=320r/minn3=71.75r/minn4=71.75r/minP0=3.97kwp1=3.93kwp2=3.74kwp3=3.665kwp4=3.45kwT0=39493N.mmT1=39100N.mmT2=111600N.mmT3=435799N.mmT4=459100N.mm6硬度为280HBS，大锥齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为240HBS,二者的硬度差为40HBS。3)初选小锥齿轮齿数为72243,2421zz则大锥齿轮齿数。由主教材图10—21d按齿面硬度查的小锥齿轮接触疲劳强度和大锥齿轮接触疲劳强度Hlim1=600Mpa，lim2=550Mpa由主教材表10—20C查的小锥齿轮接触疲劳强度和大锥齿轮接FEI=500Mpa，FE2=380Mpa。，b.计算小齿轮分度圆直径(1)计算应力循环次数N:N1=60njL=6096012815300=4.147910（1—9）N2=N1/i2=27.648910/3=1..382910（1－10）(2)查主教材图10一19得解除疲劳寿命系数KHN1=0.90,KHN2=0.92,得取SHmin=1.0，[H]1=HlimKHN1/SHmin=6000.90=540Mpa(1—11)[H]2=HlimKHN1/SHmin=5600.93=517Mpa（1—12）[H]1[H]2，.’.计算取[H]1=[H]2=5460Mpac.按齿面接触强度设计小齿轮大端模数(由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计):z1=24，则Z2=Zlil2=243=72’.’实际传动比u=Z2/Z1=72/24=3，且u=tan2=cot1=3,2=71.565，1=18.435则小圆锥齿轮的当量齿数zml=zl/cos1=24/cos18.435=25.3，m2=z2/cos2=72/cos71.565(1—13)=227.68(4)表主教材表（10-6），有ZE=189.82Imp，取Kt=1.3又’·’T1=39100N.mm，u=3，R1=0.333计算小锥齿轮分度圆直径:3R12HEt1)5.01)(5.01(KTz92.2duRR(1—14)带入数据可得625.62itdmmddritm188.52)333.05.01(625.62)5.01((1—15)C.齿轮参数计算:(1))计算圆周速度:v=mdn1/60000=3.1452.188960/60000=2.62m/s（1—16）(2)计算齿轮的动载系数K根据v=262，齿轮七级精度由文献[1]10-8得动载荷系数Kv=1.12由主教材表(10-2)得使用系数KA=1.25N1=4.147910N2=1.382910[H]1=540Mpa[H]2=517Mpad1t=62.625mm7取齿间载荷分配系数1