二级圆锥圆柱齿轮减速器课程设计说明书Word格式文档下载.docx
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负载功率：
故电动机的功率为：
3.电动机的转速
高速电动机较便宜，而该设计所需转动不需要逆转。
卷筒工作速度为：
查表1可知，二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比范围为，即为减速器的总传动比，故电动机的可选转速范围为
符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min.
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和传动比，所以可供选择的的电机有一下方案：
方案
电动机型号
额定功率KW
电动机转速
r/min
电动机重量N
参考比价
传动比
同步转速
满载转速
总传动比
减速器传动比
1
Y100L1-4
2.2
1500
1430
340
1.67
14.97
2
Y112M-6
1000
940
450
2.22
9.84
对比两方案可知，方案1最佳，起电动机性能如下：
型号
堵转转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
质量Kg
1.7
34
安装尺寸如下：
中心高
外形尺寸
L*（AC/2+AE）*HD
底角安装尺寸
A*B
地脚螺栓孔直径K
轴伸尺寸
D*E
100
430*230*260
100*140
12
28*60
二、确定传动装置的总传动比和各级分配传动比
1.减速器的总传动比为：
2.分配传动比
为了避免圆锥齿轮的直径过大，制造和加工困难，是高速级传动比较小，设高速级传动比，低速级传动比。
由设计指导书可知，令=0.25可得，
=2.994,=5
三、计算装置的运动和动力参数
1.各轴的转速
Ⅰ轴：
Ⅱ轴：
Ⅲ轴：
卷筒轴：
2.各轴的输入功率
Ⅰ-Ⅲ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.99.
3.各轴的转矩
电动机的输出转矩：
Ⅰ-Ⅲ轴的输出转矩则分别为各轴的输入输入转矩乘轴承效率0.98.
运动动力参数计算结果整理于下表：
轴名
功率P/KW
转距T/N*M
转速n
转动比i
效率
输入
输出
电机轴
1.88
12.32
1460
0.99
Ⅰ轴
1.86
1.84
12.20
12.08
0.98
Ⅱ轴
1.77
1.75
34.71
34.36
487.64
2.994
0.95
Ⅲ轴
1.74
1.72
166.15
164.49
97.53
5
卷筒轴
1.71
1.69
163.30
161.66
第二部分传动零件的设计
一、高速级齿轮（锥齿轮）设计计算
（1）计算齿轮参数
1.材料选择
因传递功率不大转速不高，选小齿轮、大齿轮均为45钢，调质处理，均采用软齿面。
初选齿轮精度为8级。
2.初算小齿轮直径
查表有：
=1.00，暂取=1.3，弹性系数=1.89.8，节点区域系数=2.5，齿数比μ==2.994.取齿宽系数=0.3，=12080N.mm.
许用应力=
机械工作实行两班制，8年折旧，则可得循环次数：
小齿轮：
=60j=60*146081*2*8*250*8=2.8*
大齿轮：
=/=2.8*/2.994=9.4*
则查表有，=1，=1.05，查表有安全系数=1.0
则有，=580MPa,=409.5MPa,以为做以下计算。
初算小齿轮直径有
=
=53.45mm
修正：
查表得=1.00，
齿宽中点分度圆直径为：
=（1-0.5）=53.45*（1-0.5*0.3）=45.4325mm
故=π/60*1000=3.47m/s
查表，选动载荷系数=1.20，齿向载荷分配系数=1.13，
则k==1.356,K与有较大差异。
=53.45*=54.21mm
3.齿数
大齿轮齿数=C
=i=2.994*54.21=162.30mm
取C=18（因为两齿轮齿面硬度都小于350MPa）
故=18**=52.35,取=52
则=/i=52/2.994=17.48,取=17
齿数比=/=52/17=3.059,Δu/u=（3.059-2.994）/2.994=2.17％
可以使用。
4.模数
大端模数m=/=54.21/17=3.19mm
取标准模数，优先选用m=3.25mm
5.大端分度圆直径
=m=3.25*17=55.25mm
=m=3.25*52=169mm
6.节锥顶距
R=m/2=3.25*17/2=88.901mm
7.节圆锥角
=arctg=arctg=18.1028
=90-=71.8972
8.大端齿顶圆直径
小齿轮=+2mcos=54.21+2*3.25*cos18.1028=60.388mm
大齿轮=+2mcos=169+2*3.25*cos71.8972=171.020mm
9.齿宽
b=*R=0.3*88.901=26.67mm
取==27mm
（2）校核齿根弯曲疲劳强度
1.查表取各参数
K,b,m和同前，且K=1.356,b=27mm,m=3.25mm
2.圆周力
=2/（1-0.5）=2*12080/54.21*（1-0.5*0.3）=524.3N
3.取齿形系数和应力修正系数
cos=0.948cos=0.311
当量齿数=/cos=17/0.948=17.9
=/cos=52/0.311=167.2
=2.91=2.14=1.53=1.83
4.许用弯曲应力
=/
查表有，=215MPa,=170MPa
寿命系数==1，安全系数=1.45
故计算得，=/=1*215/1.45=148MPa
=/=1*170/1.45=117MPa
==49.93MPa<
=（/）=43.92<
二、低速级齿轮（圆柱齿轮）设计计算
1.选择材料
2.查取教材可得：
，，，；
传动比（齿数比）由表查得各数据如下：
，，，取则
3.接触疲劳施用应力
查图可知：
；
则应力循环次数：
又查图可知：
则：
4.计算小齿轮最小直径，取齿宽系数
5.确定
中心距
就尽量圆整成尾数为0或5,以利于制造和测量，所以初定
6.选定模数、齿数、和螺旋角
………………1
一般，。
初选，，
则，代入1式有，
由标准模数取，则
取
则
齿数比：
与的要求比较，误差为1.6%，可用。
于是
满足要求。
7.计算齿轮分度圆直径
小齿轮
大齿轮
8.齿轮宽度
取齿宽系数=1.1，可得齿轮工作宽度
圆整大齿轮宽度
取小齿轮宽度
（2）校核齿轮弯曲疲劳强度
查表可知：
；
根据、查表则有：
则
所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足要求，此种设计合理。
圆锥齿轮参数表1.
齿数Z
大端分度圆直径d
模数
m
节锥顶距R
节圆锥角δ
大端齿顶圆直径
齿宽b
小齿轮
17
55.25
3.25
88.901
18.1028
60.388
27
52
169
71.8972
171.020
圆柱齿轮参数表2.
分度圆直径d
中心距a
螺旋角β
齿顶高
26
39.439
120
1.5
9.068
55
132
200.506
50
第三部分轴的设计计算
计算各轴的最小直径
查教材P232表11.3
C=118~107,取C=110
Ⅰ轴:
最小直径为
Ⅱ轴:
Ⅲ轴:
最小直径为㎜
一、高速轴设计计算
1.选择轴的材料为45钢，经调质处理，其机械性能由教材表11.1和表11.4查得
=60MPa,=640MPa,=275MPa,=155MPa
2.选择联轴器
为使所选轴直径与联轴器孔径相适应，故需同时选联轴器型号。
联轴器的计算转距，查教材表10.1取=1.3，=1.3*166150=215995N.mm
查手册，选择弹性套柱销联轴器LT6型
其公称转距为250N.m,半联轴器孔径=32mm
故取轴端直径=32mm，半联轴器长度L=82mm,与轴配合的孔长度为=60mm
3.轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案
如图：
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2轴段右端需要制出一轴肩，故取2-3段的直径=35，左端用挡圈定位，按照轴段直径D=35。
半联轴器与轴配合毂孔长度=60mm，为保证挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端面上，故1-2段略短于，取=58mm。
2）初步选择滚动轴承。
因为轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。
参照工作要求并根据=35，由手册P75初选圆锥滚子轴承30308型号，其尺寸为d*D*T=40*90*25.25,故==40mm，而=25.25。
右端滚动轴承采用轴肩定位，查手册有==49mm。
3）取安装齿轮处的轴段4-5直径=45mm，齿轮左端与轴承采用套筒定位。
已知轮毂宽度为50mm，为使套筒可靠压紧齿轮，此轴段取=46mm，齿轮右端采取轴肩定位，轴肩高h>
0.007d=3.15mm,取h=4mm。
则轴环处直径为=2h+=2*4+45=53mm。
轴环宽度b≥1.4h=1.4*4=5.6mm，取=8mm。
4）轴承端盖的总宽度为9mm。
为便于对轴承润滑，取端盖外端与半联轴器右端L=30mm。
故取=39mm。
5）取齿轮距箱体内壁a=16mm，大
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