圆锥斜齿圆柱齿轮减速器Word格式.docx

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七、键联接的选择及校核计算

7.1输入轴上的键校核计算……………………………………………………37

7.2中间轴上的键校核计算……………………………………………………39

7.3输出轴上的键校核计算……………………………………………………40

八、润滑与密封……………………………………………………………41

九、设计总结………………………………………………………………41

十、参考资料目录…………………………………………………………42

1、课程设计任务

1.1设计题目

用于带式运输机上的圆锥--斜齿圆柱齿轮减速器

1.2工作条件

工作条件有轻微振动。

经常满载、空载启动、不反转、单班制工作，运输带允许的速度误差5%，小批量生产，使用期限10年，传动简图如下图所示：

1.3原始数据

运输带拉力F（KN）：

2.3卷筒直径D（mm）:

320

带速V（m/s）：

1.00

1.4设计工作量

1、减速器装配图一张（计算机绘制，图幅A0或A1，用A3图幅打印）；

2、零件（箱体、齿轮或轴）工作图2张（计算机绘制，用A3图幅打印）；

3、打印设计说明书1份，约10000字；

4、减速器转配图、零件工作图和设计说明书电子版。

2、电动机的选择

1、按工作要求和工作条件以及查机械设计手册得，选用一般用途的Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机。

2、电动机容量

（1）卷筒的输出功率:

（2）电动机的输出功率：

传动装置的总效率：

式中：

、

…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。

由《机械设计（机械设计基础）课程设计》表2-4查得：

V带传动

=0.96；

滚动轴承

=0.988；

圆柱齿轮传动

=0.97；

圆锥齿轮传动

弹性联轴器

=0.99；

卷筒轴滑动轴承

则

故

（3）电动机的额定功率

由《机械设计手册》Y系列（IP44）三相异步电动机表16-1-28选取电动机额定功率：

（4）电动机的转速

驱动卷筒的转速：

推算电动机转速可选范围，由《机械设计课程设计指导书》表1查得圆锥—圆柱齿轮减速器

，则电动机转速可选范围为：

选同步转速为1500r/min，如下表

电动机型号

额定功率（ｋｗ）

电动机转速（r/min）

电动机质量（kg）

同步

满载

Y132S1-6

3

1500

960

66

（5）电动机的技术数据和外形,安装尺寸

轴伸出端直径（mm）

轴伸出端安装长度（mm）

中心高度（mm）

外形尺寸长

宽

高（mm）

M30-6H

80

132

3、计算传动装置的运动和动力参数

1、传动装置总传动比：

2、分配各级传动比：

因为是圆锥圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮

取3~4，故

圆柱齿轮传动比：

3、各轴转速（轴号如图一）

4、各轴的输入功率

5、各轴转矩

6、各轴数据如下表

项目

轴1

轴2

轴3

轴4

轴5

转速（r/min）

274.3

59.6

功率（kw）

2.84

2.78

2.67

2.56

2.53

转矩（

）

28.25

27.66

92.96

410.2

405.39

传动比

1

3.5

4.6

效率

0.978

0.96

0.958

0.988

4、传动件的设计计算

4.1圆锥直齿轮设计

已知输入功率

，小齿轮转速960r/min，齿数比u=3.5，由电动机驱动，工作有轻微振动，经常满载、空载起动、不反转、单班制工作，运输带允许误差为5%，小批量生产，使用期限10年（每年工作日300天）。

1、选定齿轮精度等级、材料及齿数

（1）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，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选择小齿轮材料为

（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（3）选小齿轮齿数

，大齿轮齿数

，取整

。

2、按齿面接触强度设计

由设计计算公式进行试算，即

（1）确定公式内的各计算数值

1）试选载荷系数

2）计算小齿轮传递的转矩

3）选齿宽系数

4）由《机械设计（第八版）》表10-6查得材料的弹性影响系数

5）由《机械设计（第八版）》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

，大齿轮的接触疲劳强度极限

6）计算应力循环次数

7）由《机械设计（第八版）》图10-19取接触疲劳寿命系数

8）计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1%，安全系数S=1，得

（2）计算

1）试算小齿轮分度圆直径

，代入

中较小的值。

2）计算圆周速度

3）计算载荷系数。

根据

，7级精度，由《机械设计（第八版）》图10-8查得动载系数

直齿轮

由《机械设计（第八版）》表10-2查得使用系数

根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置，7级精度，查《机械设计（第八版）》表10-9得轴承系数

齿向载荷分布系数

故载荷系数

4）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得

5）计算模数m。

3、校核齿根弯曲疲劳强度

（1）确定公式中的各计算数值

1）确定弯曲强度载荷系数

2）计算当量齿数

3）由《机械设计（第八版）》表10-5查得齿形系数

应力校正系数

4）由《机械设计（第八版）》图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

，大齿轮的弯曲疲劳强度极限

5）由《机械设计（第八版）》图10-18取弯曲疲劳寿命系数

6）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数

，得

7）计算大、小齿轮的

并加以比较

大齿轮的数值大。

（2）设计计算

对比计算结果，有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法面模数，取

，已可满足弯曲强度。

但是为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径

来计算应有的齿数

小齿轮齿数

大齿轮齿数

4、计算齿轮相关参数

7）圆整并确定齿宽

圆整取

4.2斜齿圆柱齿轮设计

，小齿轮转速274.3r/min，齿数比u=4.6，由电动机驱动，工作有轻微振动，经常满载、空载起动、不反转、单班制工作，运输带允许误差为5%，小批量生产，使用期限10年（每年工作日300天）。

（1）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，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选择大小齿轮材料均为40Cr钢（调质），小齿轮齿面硬度为280HBS，大齿轮齿面硬度为250HBS。

（3）选小齿轮齿数

（4）选取螺旋角。

初选螺旋角

（1）确定公式内的各计算数值

1）初选载荷系数：

2）计算小齿轮的转矩

3）选齿宽系数

4）由《机械设计（第八版）》图10-30选取区域系数

5）由《机械设计（第八版）》图10-26查得

，

，则

6）由《机械设计（第八版）》表10-6查得材料的弹性影响系数

7）计算应力循环次数

8）由《机械设计（第八版）》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

9）由《机械设计（第八版）》图10-19取接触疲劳寿命系数

10）计算接触疲劳许用应力

（2）计算

，由计算公式得

3）计算齿宽b及模数

4）计算纵向重合度

5）计算载荷系数K

由《机械设计（第八版）》表10-3查得

由《机械设计（第八版）》表10-4查得

由《机械设计（第八版）》图10-13查得

接触强度载荷系数

6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得

7）计算模数

圆整取

8）几何尺寸计算

（1）计算中心距

（2）按圆整后的中心距修正螺旋角

因

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

（4）计算齿轮宽度

圆整后取

3、校核齿根弯曲强度

（1）计算载荷系数

（2）根据纵向重合度

，由《机械设计（第八版）》图10-28查得螺旋角影响系数

（3）计算当量齿数

（4）查取齿形系数

由《机械设计（第八版）》表10-5查得

；

（5）查取应力校正系数

（6）由《机械设计（第八版）》图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

（7）由《机械设计（第八版）》图10-18取弯曲疲劳寿命系数

（8）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.4，得

（9）校核弯曲强度

根据弯曲强度条件公式

进行校核

满足弯曲强度，所选参数合适。

5、轴的设计计算

5.1输入轴设计

1、求输入轴上的功率

、转速

和转矩

2、求作用在齿轮上的力

已知高速级小圆锥齿轮的分度圆直径为

所以可以求出：

圆周力

，径向力

，轴向力

的方向如图所示: