机械课程设计圆锥圆柱齿轮减速器范本文档格式.docx
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工作轴转速（r/min）
锥齿轮传动比
800
180
2.6
要求：
1、确定传动比喻案，完场总体方案论证报告。
2、选择电动机型号
3、设计减速传动装置
4．具体作业
1）机构简图一份；
2）减速器装配图一张；
3）零件工作图二张（输出轴及输出轴上的传动零件）；
4）设计说明书一份。
图1
第二章总体方案的论证
考虑到螺旋输送机的连续工作性和工作环境，把锥齿轮和传动装置设计为一体，用一个减速箱，减小空间的占有量，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。
其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。
故设计成二级圆锥圆柱齿轮减速器，传动方案见图2:
其中输入轴与电动机和输出轴与工作机的连接用半联轴器.
图2
第三章电机的选择
计算工作机所需要的功率：
由T=9550000p/η=其中，η=其中：
为啮合效率取0.99为轴承摩擦损耗取0.995为联轴器传动效率取0.95，。
因此算的需要的输入功率为17.57Kw，工作富余量为10%。
因此，根据《机械设计手册》（成大先），由工作环境条件，选取效率高、结构为全封闭、自扇冷式、能防止灰尘，铁屑等要求，选取Y系列封闭式三相异步电动机，初步选取电动机额定功率。
电动机的转速：
由输送机的转速=171~189r/min。
根据机械设计手册P16-9，传动比分配如下:
:
，知i=10.6,，圆柱齿轮二级传动范围为3~6，越是趋近于6的时候，油深几乎相同。
因此总的传动比范围为（7.8~15.6）因此电动机的转速范围1404~2808r/min.
查《机械设计手册》有以下电动机可选
表2
型号
额定功率KW
转速R/min
功率因数
最大/最小转矩
Y2-180M-4
18,.5
1470
0.86
2.3
YR-200L1-4
18.5
1465
3.0
Y160L2-4
1436
0.88
2.8
选择Y2-180M-4型号，中心高180mm。
第四章计算传动装置的运动和动力参数
确定传动装置的总传动比和各级传动比：
i=，得:
。
确定传动装置的运动和动力参数
表3轴的运动及动力参数
项目
电动机轴
高速级轴I
中间轴II
低速级轴III
工作机轴IV
转速（r/min）
565.39
180.05
功率（kw）
17.32
16.98
15.09
15.08
转矩（）
120.2
112.5
886.8
880
传动比
1
3.14
效率
0.95
0.94
0.96
第五章圆锥圆柱齿轮的设计
4.1圆锥齿轮传动的设计（主要参照教材《机械设计（第八版）》）
已知输入功率为平、=17.32kw、小齿轮转速为r/min、齿数比为2.6。
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（GB10095-88）
（2）材料选择由《机械设计（第八版）》表10-1小齿轮材料为40Cr（调质后表面淬火），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。
（3）选小齿轮齿数,。
2、按齿面接触疲劳强度计算按下式设计计算
载荷系数K=
=1.25，，由齿数比u=2.6，估算安全系数失效率为1%，根据工作寿命计算应力循环次数，由《机械设计》图10-19查的=522.5
转矩，由《机械设计》=188.9，（锥齿齿宽系数）取1/3，而选取最小的，故初步算的小齿轮的分度圆直径为97.361mm，锥距R=大端模数（）=81.1mm，（）=210mm，平均模数·
，分锥角=21°
04`，96`，外锥距=135.59mm，b=45.197mm，取为45mm。
齿宽与齿高比b/h
=9.31mm，b/h=4.83.
计算载荷系数：
小齿轮的圆周速度v=，7级精度，由《机械设计》图10-8查的动载荷系数，使用系数=1.25，载荷分配系数查表10-9
=188.9，K=
按实际的载荷系数矫正所算的的分度圆直径9mm，取为111.685mm。
计算模数m=
于是
按照齿根弯曲疲劳强度计算
≤[]得m≥
确定公式内各值:
弯曲疲劳极限=500MPa，大锥齿轮=380MPa（查表10-20c），
弯曲疲劳寿命查的
[]==303.57MPa。
[]=238.86MPa。
对于大锥齿轮=
K=
由《机械设计》表10-5查得：
2.28
1.73
比较大小齿轮[]
=0.01394=0.01657>
以上数据代入
m≥=3.692
故，因此成立。
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可去由弯曲强度算的的模数并就近圆整为标准值m=4mm，按照接触强度算的的分度圆直径=28
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
几何尺寸的计算
分度圆直径=m=112mm=m=292mm
锥距R=
齿宽b=R=51.999mm，圆整为=55mm，=50mm
二、低速级传动圆柱斜齿轮的设计计算
已知输入功率为=16.98kw、小齿轮转速为r/min、齿数比为3.142。
（1）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）选小齿轮齿数,
（4）初选螺旋角β=14°
。
按照公式
（1），确定公式内各值
●试选载荷系数=1.6
●查《机械设计》10-30，选取区域系数=2.433。
●由图查的端面重合度则+
●小齿轮转矩=286809N·
mm
●齿宽系数=1
●查表10-9=188.9，根据工作寿命计算应力循环次数，由《机械设计》图10-19查的
●许用接触应力==537.25MPa
（2）
1）计算小齿轮分度圆直径
2）计算圆周速度v=
3）计算齿宽及模数
b==3.66mmh=2.25b/h=9.62
4）计算纵向重合度=0.318=1.665
5）计算载荷系数K
已知使用系数=1.25，根据v，7级精度，查的动载荷系数=1.430=1.2故载荷系数K==2.38
6）按实际载荷系数矫正所算得的分度圆直径
mm
7）计算模数
≥
（1）确定计算参数
1）计算载荷系数K=
2）根据纵向重合度=1.665，从《机械设计》10-28查的螺旋角影响系数
3）计算当量齿数。
=22.99=73.34
4）查取齿形系数。
由表10-5查的
弯曲疲劳极限=500MPa，大齿轮=380MPa（查表10-20c），
弯曲疲劳寿命查的取安全系数为1.4
[]==314.29MPa。
[]=244.29MPa。
=0.01348=0.0160>
≥2.129
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可去由弯曲强度算的的模数并就近圆整为标准值m=2.50mm，按照接触强度算的的分度圆直径=35
4、几何尺寸的计算
（1）计算中心距a==149.4mm，圆整为150mm
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角
β=arcos=14°
84`
因为β值改变不多，故参数等不必修正。
（3）计算大小齿轮的分度圆直径
=90.52mm=284.49mm
（4）计算齿轮宽度
b==90.52mm
圆整后取=90mm；
=85mm。
（5）结构设计
以大齿轮为例，因为齿轮齿顶圆直径大于160mm。
而又小于500mm，故以选用腹板式结构为宜，其它有关尺寸按照《机械设计》图10-39设计绘制大齿轮零件图如图
轴的设计和计算
一、减速器高速轴I的设计
初步选取45钢,调质处理。
1.求输出轴上的功率，转速和转矩
1470r/min
N·
m
由d查表课本15-3知道
因此d27.31mm
现有联轴器，有一根键，轴径增加5%，
2.求作用在齿轮上的力
圆锥小齿轮
=93.33mm
=2410.7N
==819N
=314.19N
同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：
，则
结合电动机的参数，选用弹性柱销联轴器，型号HL6联轴器，工程转矩为250000N∙mm,该端选用的半联轴器的孔径，故取轴径，半联轴器长度为L=82mm，半联轴器与轴配合的毂孔的长度=62mm。
根据轴向定位的要求确定州的各段直径和长度。
1.为了满足半联轴器的轴向定位要求，段右端需要制出一个轴肩，取（定位轴肩高度取配合轴径的0.07~0.1d），由联轴器的毂孔长度L和直径d及相关要求，可确定
mm。
（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图
2）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6008（GB/T274--1994），其尺寸为d×
D×
B=40×
68×
15mm。
为了利于固定，一般取比b小1mm如图，故可确定.
3）由经验公式算轴肩
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