链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器的设计Word格式文档下载.docx
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运输链牵引力:
F=4KN
输送速度:
V=0.7m/s
链轮节圆直径:
D=280mm
工作条件：
三班制，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差±
5%.
二、设计任务：
传动系统的总体设计；
传动零件的设计计算；
减速器的结构、润滑和密封；
减速器装配图及零件工作图的设计；
设计计算说明书的编写。
三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：
（1）减速机装配图1张；
（2）零件工作图2~3张；
（3）设计说明书1份（6000~8000字）。
进
度
安
排
起止日期
工作内容
12.24-12.25
传动系统总体设计
12.25-12.27
传动零件的设计计算；
12.28-1.6
减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书
1.7
交图纸并答辩
主
要
参
考
资
料
［1］濮良贵，纪名刚.机械设计［Ｍ］.北京：
高等教育出版社，2001.
［2］金清肃.机械设计课程设计［Ｍ］.武汉：
华中科技大学出版社，2007.
指导老师（签字）：
年月日
系（教研室）主任（签字）：
计算与说明
主要结果
二、传动方案的拟定
1,由于V带的传动工作平稳性好,具有过载保护作用,并具有缓冲吸振能力,所以选用V带传动;
2,圆锥齿轮传动结构紧凑且宽度尺寸较小传递的效率也高,所以减速器选择选择圆锥与圆柱齿轮;
3,考虑到制造成本与实用性,圆锥与圆柱齿轮都选用直齿.
传动方案简图如下:
计算与说明
重要结果
三、设计方案分析
选择电动机的类型和结构
因为装置的载荷平稳，长期工作，因此可选用鼠笼型异步电动机，电机结构简单，工作可靠，维护容易，价格低廉，、配调速装置，可提高起动性能。
确定电动机功率和型号
运输带机构输出的功率：
传动系得总的效率：
1联轴器的效率,取0.99
2滚动轴承效率,取0.98
3锥齿轮的（闭式8级精度）传动效率,取0.95
4圆柱直齿轮的效率,取0.96
η5V带传动效率,取0.97.
电机所需的功率为：
由题意知，直齿锥形齿轮放在第一级，不宜传输过大的转矩，同功率的电机如下（Y112M-2，Y112-4，Y32M-6，Y160M1-8），选择Y132M1-6比较合理，额定功率p=4kw,满载转速960/min.
四、传动比的计算与分配
运输机的转速（r/min）
nw=60v／（πD）=0.7×
60/（3.14×
263×
10-3）=47.7
总传动比:
i=960/47.7=20.12
取v带轮传动比i1=3
取高速级锥形齿轮传动比i2=2
直齿圆柱齿轮传动比:
i3=3.36
五、各轴的转速，功率和转速
1，各轴的转速可根据电动机的满载转速和各相邻轴间的传动比进行计算，转速（r/min）。
n1=960n2=960/i1=320
n3=384/i2=160n4=145.29/i3=47.62
Pw=2.8kw
η=0.8242
Pd=3.4kw
nw=47.7
i=20.12
i1=3
i2=2
i3=3.36
n1=960
n2=320
n3=160
n4=47.62
2，各轴的输入功率（kw）
P1=pη5η2=4×
0.97×
0.98=3.8
P2=P1η3η2=3.8×
0.95×
0.98=3.54
P3=P2η4η2=3.54×
0.96×
0.98=3.33
P4=P3η1η2=3.33×
0.98×
0.99=3.232
3，各轴输入扭矩的的计算（N·
MM）
T1=（9550×
3.8/320）×
103=113.4×
103
T2=（9550×
3.54/160）×
103=211.29×
T3=（9550×
3.33/47.62）×
103=667.82×
将以上算得的运动和动力参数列表如下：
I轴
II轴
III轴
转速（r/min）
320
160
47.62
输入功率P（kw）
3.8
3.54
3.33
输入扭矩T（N.MM）
113400
211290
667820
传动比（i）
2
3.36
效率（
）
0.95
0.96
六、V带传动的设计计算
设计V带传动时的已知条件包括：
带的工作条件是连续单向运转，载荷平稳，传动位置与总体尺寸限制自定，所需传递的功率为3KW，小带轮的转速为960r/min，传动比为2.5。
设计步骤：
1.确定计算功率
P
＝K
•P=1.3×
4=5.2KW
式中：
P
——计算功率，KW
K
——工作情况系数，见表8－7；
P——所需传动的额定功率，KW
2.根据计算功率P
和小带轮转速n
，
从【Ⅰ】图8－11中选取普通V带的型号为A型。
3.确定带轮的基准直径d
并验算带速
1）初选小带轮的基准直径d
P1=3.8
P2=3.54
P3=3.33
P4=3.232
T1=113.4×
T2=211.29×
T3=667.82×
=5.2KW
计算与说明
重要结果
根据V带的带型，参考【Ⅰ】表8－6和表8－8确定小带轮的基准直径d
，应使d
（d
。
所以选d
＝125mm
2）验算带速v
根据【Ⅰ】式子（8－13）计算带的速度。
带速不宜过低或过高，一般应使v＝（5～30m/s）。
而：
v＝960×
125×
3.14/（60×
1000）＝6.28m/s
3）计算大带轮的基准直径
由d
=i•d
计算，d
＝250mm
4.确定中心距a，并选择V带的基准长度L
根据【Ⅰ】式子（8－20），初定中心距a
＝500mm
由【Ⅰ】式子（8－22）计算所需的基准长度
L
＝2a
+
+d
）+
＝1596mm
由【Ⅰ】表8－2选带的基准长度L
＝1600mm
按【Ⅰ】式子（8－23）计算实际中心距a
a≈a
=500+
=252mm
中心距的变化范围为207mm～297mm。
5.验算小带轮上的包角α
α
≈180
-（d
－d
）•
＝180
－125×
＝151.35
>
90
6.计算带的根数z
1）计算单根V带的额定功率P
d
V=6.28m/s
a
L
a=252mm
＝151.35°
重要结果
＝125mm和n
＝960r/min，
查【Ⅰ】表8－4a得P
＝1.39KW
根据n
＝960r/min。
i＝2和A型带，
查【Ⅰ】表8－4b得⊿P＝0.11KW
查【Ⅰ】表8－5得K
=0.925,【Ⅰ】表8－2得K
=0.99，于是
＝（P+⊿P）•K
•K
=（1.139+0.11）×
0.925×
0.99=1.144KW
2）计算V带的根数z
Z＝
＝
＝4.545
取5根.
7.计算单根V带的初拉力的最小值（F
由【Ⅰ】表8－3得A型带的单位长度质量q＝0.1kg/m
（F
＝500
+qv
＝500×
+0.1×
6.28
＝180.2N
应使带的实际初拉力F
8.计算压轴力F
压轴力的最小值为
）＝2z（F
sin
＝2×
5×
180.2×
N
＝1746N
⊿P＝0.11KW
K
=0.925
=0.99
=1.144KW
Z=5
）=1746N
七、传动零件设计计算和轴系零件的选择：
1，传动零件设计计算。
因该例中的齿轮传动均为闭式传动，其失效形式主要是点蚀。
（1）要求分析
1）使用条件分析
对于锥形齿轮主动轮有：
传动功率：
p1=3.8kw
主动轮转速：
齿数比：
1：
圆周速度：
估计v≤4m/s
2）设计任务
确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案；
包括：
一组基本参数：
主要基本尺寸：
等
2,选择齿轮材料，热处理方式及计算许用应力
1）选择齿轮材料，热处理方式：
按使用条件属中速，低载，重要性和可靠性一般齿轮传动，可选用软面齿轮，也可选用硬齿面齿轮，本例选用软齿面齿轮并具体选用：
小齿轮：
45钢。
调质处理，硬度为230~255HBS；
大齿轮：
正火处理，硬度为190~217HBS。
2）确定许用应力
A:
确定极限应力
和
齿面硬度：
小齿轮按230HBS，大齿轮按190HBS。
查[1]图10-21得
=580Mpa,
=550Mpa
查[1]图10-20得
=450Mpa,
=380Mpa
B:
计算应力循环次数N，确定寿命系数kHN,kFN
N1=60n2jt=60×
960×
1×
3×
8×
10×
300=41.472×
108
N2=N1/i2=41.472×
108/2=20.736×
查[1]图10—19得kHN1=1,kHN2=1
=580Mpa,
=550Mpa
=450Mpa
=380Mpa
N1=41.472×
N2=20.736×
C：
计算接触许用应力
取
由许用应力接触疲劳应力公式
σHP1=σHlim1kHN1/sHmin=580×
1/1=580MPa
σHP2=σHlim2kHN2/sHmin=550×
1/1=550MPa
查[1]图10-18得kFE1=1kFE2=1
σF
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