用于带式运输机上的圆锥-圆柱齿轮减速器.

1目录机械设计课程设计任务书……………………………………………………3第一章选择电动机和计算运动参数………………………………………51.1电动机的选择………………………………………………………………51.2计算传动比…………………………………………………………………61.3计算各轴的转速……………………………………………………………61.4计算各轴的输入功率………………………………………………………61.5各轴的输入转矩……………………………………………………………7第二章齿轮设计………………………………………………………………72.1高速锥齿轮的传动设计……………………………………………………72.2低速级直齿轮的传动设计…………………………………………………13第三章减速器轴的结构设计…………………………………………………203.1高速轴的结构设计…………………………………………………………203.2中间轴的结构设计…………………………………………………………213.3低速轴的结构设计…………………………………………………………223.4轴的校核……………………………………………………………………23第四章轴承的选择和校核………………………………………………………264.1高速轴轴承的选择和校核…………………………………………………264.2中间轴轴承的选择和校核…………………………………………………274.3低速轴轴承的选择和校核…………………………………………………29p第五章键联接的选择和计算……………………………………………………315.1输入轴键计算…………………………………………………………………315.2中间轴键计算…………………………………………………………………315.3输出轴键计算…………………………………………………………………31第六章联轴器的选择和校核……………………………………………………326.1输入轴联轴器的选择和校核…………………………………………………326.2输出轴联轴器的选择和校核…………………………………………………32第七章润滑与密封…………………………………………………………32第八章设计主要尺寸及数据…………………………………………………32第九章设计小结…………………………………………………………34第十章参考文献…………………………………………………………342机械设计课程设计任务书题目6设计用于带式运输机上的圆锥-圆柱齿轮减速器设计数据：（数据编号F8）数据编号F1F2F3F4F5F6F7F8F9运输带工作拉力F/N250024002300220021002100280027002600运输带工作速度V/m*s-11.401.501.601.701.801.901.301.401.50卷筒直径D/mm250260270280290300250260270工作条件:单向运转，工作时有轻微振动；运输带速度允许误差±5%；一班制工作，5年大修，工作期限20年。（卷筒轴承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。）加工条件：生产批量20台，中等规模机械厂，可加工7﹣8级齿轮。设计工作量：1.减速器装配图1张（A0或A1）；2.零件图1-3张；3.设计说明书1份。3概述机械设计课程教学基础要求规定，是每个大学生必修之课。它是机械设计课程的最后一个重要环节，也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面上网设计能力训练，其基本目的是：1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析解决工程实际问题的能力，巩固.加深和拓展有关机械设计方面的知识。2）通过制定方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件能力，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺.使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件.机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。3）进行设计基础技能的训练.例如，计算，绘图，熟悉和运用设计手册（手册，图册，标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和处理数据的能力。选择电动机和计算运动参数1.1电动机的选择(1)、选择电动机类型按工作条件和要求，选择三相交流笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y系列。(2)、计算带式运输机所需功率Pw=Fw*Vw/1000=2700*1.4/1000=3.78KW(3)、各机械传动效率的选择：由电动机至运动带的传动总功率为：765242321a式中1，2，3，4，5，6，7分别为:联轴器1（高速端，弹性联轴器）0.99~0.995联轴器2（低速端，齿式联轴器）0.99球轴承（圆柱齿轮轴，卷筒）0.99(一对）滚子轴承（圆锥齿轮轴）圆锥齿轮传动（齿轮精度为8级，不包括轴承效率）0.97圆柱齿轮传动（齿轮精度为8级，不包括轴承效率）0.94~0.97卷筒0.96的传动效率。取99.0199.0299.0399.0497.0597.0696.07则833.096.097.097.099.099.099.099.022a(4)、电动机的输出功率：Pd=FV/1000a=2100*1.9/1000*0.833=4.75KW(5）、确定电动机的转速卷筒轴工作转速为min/121300/9.1100060/100060rD根据电动机的输出功率和转速，由有关手册查出有1种适用的电动机型号，因此有1种，4传动比方案方案电动机型号额定功率/kw电动机转速电动机重量Kg同步转速满载转速1Y132M2-65.5100096084综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量，减速器的传动比，可见方案一比较合适，因此选择的电动机型号为Y132M2-6，其主要性能如下：确定传动装置的总传动比电动机主要外形和安装如下:1.2计算传动比总传动比93.7121/960/nnim分配传动装置传动比：21iiia401.293.725.025.01aii成立401.2/93.7/12iiia1.3计算各轴的转速I轴min/960rnnmIII轴min/61.47701.2/960/1rinnIIIIII轴min/121)4*01.2/(02.412rnIII1.4计算各轴的输入功率外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸中心高L*(AC/2+AD)*HDA*BKD*EF*G*D132515*345*315216*1781238*8010*33*385I轴kwPPdI70.499.075.41II轴kwPPIII67.497.098.070.454III轴kwPPIIIII44.497.098.067.264.464卷筒轴kwPPIII35.499.099.044.4231.5计算各轴的输入转矩电动机的输出转矩：MNnPTmdd.25.47)960/75.4(9550)/(9550故I轴MNMNTTIdI.78.4699.0.25.47II轴MNiTTIII.93.8801.297.098.078.46154III轴MNiTTIIIII.15.338497.098.093.88264卷筒轴MNTTIII.42.33199.099.015.33823第二章齿轮的设计2.1高速锥齿轮的传动设计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压力角取0202运输机为一般工作机械，速度不变，故选用8级精度。3材料选用：由《机械设计》第九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：齿轮型号材料牌号热处理方法强度极限pabm/屈服极限pasm/硬度（HBS)平均硬度（HBS)齿芯部齿面部小齿轮40Cr调质700500241～286280大齿轮45调质650360217～2552406两者硬度差约为40HBS选择小齿轮齿数Z1=24，又由于大小大小齿轮齿面硬度HBS﹤350则Z1=i1*Z1=2.01*24=48.24取Z2=49实际齿数比U=Z2/Z1=49/24=2.04与设计要求传动比的误差为（2.04-2.01）/2.04=1.5％＜5％按齿面接触疲劳强度设计2H2IHt1][ZUR5.0-1RTK4d）（）（HEZ1确定公式的数值试选载荷系数3.1hK由教材表10-5查得材料弹性影响系数218.189aMPZE（大小齿轮均采用锻钢）小齿轮传动转矩mmNmNT4110678.478.46锥齿轮传动齿宽系数3.0,35.025.0RRrb取由图10-20查得区域系数为5.2HZ教材图10-25d图按齿数硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim；10-25c图按齿面硬度查得大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502lim由式（10-15）计算力循环次数；9111036.3)2036581(19606060hjlnN（一班制，工作期限20年）99121067.101.21036.3UNN由图10-23查取疲劳寿命系数95.0;90.021HNHNKK计算接触疲劳强度许用应力H取失效率为1%，安全系数为S=1;则MPaMPasKHHNH540160090.011lim1MPaMPasKHHNH5.522155095.0222lim7取1H和2H中的较小者作为该点轮列的接触疲劳强度许用应力，即MPaHH5.522212计算小齿轮分度圆直径d1（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）mmmmZZURRTKdHEHIHt172.775.5228.1895.201.2)3.05.01(3.010678.43.14)5.01(432324323212）调整小齿轮分度圆直径（1）计算实际载荷系数前的数据准备1计算圆周速度VmmRddtm59.65)3.05.01(172.77)5.01(11smndVmm/296.310006096059.65100060112计算齿宽b及齿宽系数dmmtdRbRR99.252101.2172.773.021221396.059.6599.251mddb计算实际载荷系数HK1由表10-2查得使用系数KA=12根据smVm/296.3，8级精度，由图10-8查得动载系数121.1VK.3直齿锥齿轮精度低，取齿间载荷分配系数1HK4由表10-4用插值法得7级精度，小齿轮悬臂时，得齿的载荷分布系数189.1HK由此得实际载荷系数33.1189.11121.11HHVAHKKKKK由式(10-12)查得按实际载荷系数算得的分度圆直径为：mmmmKKddHtHt761.773.133.1172.7733118及相应的齿轮模数mmmmzdm24.324761.7711按齿根弯曲疲劳强度设计1由式（10-27）试算模数，即33221211)5.01(FSaFaIFTYYZRRTKm2确定式中的各参数值试选3.1FtK（2）计算FSaFaYY由oou905.63095.2690095.2649/24arctan)/1arctan(21oo当量齿数724.26898.024cos111ZZV39.11144.049cos222ZZV由图10-17查得齿形系数14.2,54.221FaFaYY由图10-18查得正应力修正系数79.1,53.