两级圆锥圆柱齿轮减速器设计说明书Word格式.docx

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（4）轴的设计计算；

（5）轴承及其组合部件设计；

（6）键联接和联轴器的选择及校核；

（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；

（8）装配图和零件图的设计；

（9）校核；

（10）轴承寿命校核；

（11）设计小结；

2.要求每个学生完成以下工作：

（1）减速器装配图一张（0号或一号图纸）

（2）零件工作图二张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定，比例1︰1。

（3）设计计算说明书一份。

二、传动方案的拟定

运动简图如下：

（图2）

由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为运输设备。

减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。

联轴器2和8选用弹性柱销联轴器。

三、电动机的选择

电动机的选择见表3-1

表3-1

计算项目

计算及说明

计算结果

1.选择电动机的类型

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，Y系列，封闭式结构，电压380V，频率50Hz。

Y100L2-4

2.选择电动机功率

运输带功率为

Pw=Fv/1000=1350*1.5/1000Kw=2.025Kw

查表2-1，取一对轴承效率轴承=0.99，锥齿轮传动效率锥齿轮=0.96，斜齿圆柱齿轮传动效率齿轮=0.97，联轴器效率联=0.99，（说明本设计书均按精度等级为8级，润滑方式为希油润滑）得电动机到工作机间的总效率为

总=4轴承锥齿轮齿轮2联=0.994*0.96*0.97*0.992=0.88

电动机所需工作效率为

P0=Pw/总=2.025/0.88Kw=2.301Kw

Pw=2.025Kw

总=0.88

P0=2.301Kw

3.确定电动机转速

输送带带轮的工作转速为

nw=（1000*60V）/D=1000*60*1.5/π*295r/min=97.11r/min

按课程设计指导书由表9.2可知圆锥-圆柱齿轮传动传动比一般范围为i总=10～25，圆柱齿轮传动传动比i锥=0.25i总=0.25*（10～25）=2.5～6.25则i齿=4电动机的转速范围为

n0=nwi总≤97.11*（10～25）r/min=971.1～2427.75r/min

由表15.1知，符合这一要求的电动机同步转速只有1500r/min，所以选用1500r/min的电动机，其满载转速为1420r/min额定工作功率为Ped=3Kw

其型号为Y100L2-4

其主要性能如下表：

型号

额定功率Kw

满载时

转速

电流（380V）

A

效率

%

功率

因数

3

1420

6.8

82.5

0.81

7.0

2.2

电动机的外形尺寸：

中心高H

外形尺寸

L×

（AC/2+AD）×

HD

底角安装尺寸

A×

B

地脚螺栓孔

直径K

轴伸尺寸

D×

E

装键部位

尺寸F×

GD

100

380×

288×

245

160×

140

12

28×

60

8×

31

nw=97.11r/min

nm=1420r/min

Ped=3Kw

四、传动比的计算及分配

传动比的计算及分配见表4-1

表4-1

1.总传动比

i=nm/nw=1420/97.11=14.62

i=14.62

2.分配传动比

高速级传动比为

i1=0.25i=0.25*14.62=3.65

为使大锥齿轮不致过大，锥齿轮传动比尽量小于3，取i1=2.95

低速级传动比为

i2=i/i1=14.62/3.65=4.96

i1=3.65

i2=4.96

五、传动装置运动、动力参数的计算

传动装置运动、动力参数的计算见表5-1

表5-1

1.各轴转速

n0=1420r/min

n1=n0=1420r/min

n2=n1/i1=1420/2.95r/min=481.35r/min

n3=n2/i2=481.35/4.96r/min=97.04r/min

nw=n3=97.04r/min

n2=481.35r/min

nw=n3=597.04r/min

2.各轴功率

p1=p0联=2.301*0.99kw=2.278kw

P2=p11-2=p1轴承锥齿=2.278*0.99*0.96kw=2.16kw

P3=p22-3=p2轴承直齿=2.16*0.99*0.97kw=2.07w

Pw=p33-w=p3轴承联轴承=2.07*0.99*0.99*0.99kw=2.01kw

p1=2.278kw

P2=2.16kw

P3=2.07kw

Pw=2.01kw

3.各轴转矩

T0=9550p0/n0=9550*2.301/1420N·

mm=15.53N·

m

T1=9550p1/n1=9550*2.278/1420N·

mm=15.32N·

T2=9550p2/n2=9550*2.16/481.35N·

mm=42.85N·

T3=9550p3/n3=9550*2.07/97.04N·

mm=203.71N·

Tw=9550pw/nw=9550*2.01/97.04N·

mm=179.81N·

T0=15.53N·

T1=15.32N·

T2=42.85N·

T3=203.71N·

Tw=179.81N·

六、传动件的设计计算

一、高速级锥齿轮传动的设计计算

锥齿轮传动的设计计算见表6-1

表6-1

1.选择材料、热处理方式和公差等级

考虑到带式运输机为一般机械，大、小锥齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由<

<

机械设计>

>

教材表10-1得齿面硬度HBS1=217～255，HBS2=162～217.平均硬度HBS1=236，HBS2=190.HBS1-HBS2=46.在30～50HBS之间。

选用8级精度。

45钢

小齿轮调质处理

大齿轮正火处理

8级精度

2.初步计算传动的主要尺寸

因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。

其设计公式为

1）小齿轮传递转矩为T1=1532Ｎ·

ｍｍ

2）因v值未知，Kv值不能确定，可初步选载荷系数Kt=1.3

3）由表10-6，查得弹性系数ZE=189.8

4）直齿轮，由图10-30查得节点区域系数ZH=2.5

5）齿数比=i1=3.65

6）取齿宽系数=0.3

7）许用接触应力可用下式公式

由图10-21、a查得接触疲劳极限应力为 

小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为

N1=60n1aLh=60*1420*1*2*8*300*10=3.5712*109

N2=N1/i1=3.5712*109/3.65=9.784*108

由图8-5查得寿命系数KN1=1，KN2=1.05；

由表8-20取安全系数SH=1，则有

取

初算小齿轮的分度圆直径d1t,有

≥69.6mm

d1t≥69.6mm

3.确定传动尺寸

（1）计算载荷系数由表10-2查得使用系数KA=1.0，齿宽中点分度圆直径为

dm1t=d1t（1-0.5）=69.6*（1-0.5*0.3）mm=59.15mm

故vm1=πdm1tn1/60*1000=π*63.614*710/60*1000m/s=24.4m/s

由图10-8降低1级精度，按9级精度查得动载荷系Kv=1.19，由图10-4查得齿向载荷分配系数Kß

=1.13，则载荷系数K=KAKvKß

=1.0*1.19*1.13=1.34

（2）对d1t进行修正因K与Kt有较大的差异，故需对Kt计算出的d1t进行修正，即

d1=≥69.6=70.31mm

（3）确定齿数选齿数Z1=23，Z2=uZ1=3.65*23=83.95，取Z2=84，则，，在允许范围内

（4）大端模数m 

，取标准模数m=3.5mm

（5）大端分度圆直径为

d1=mZ1=3.5*23mm=80.5mm>

70.31

d2=mZ2=3.5*84mm=294mm

（6）节锥顶距为

R=

（7）齿宽为b==0.3*152mm=45.2mm

取B=45mm

d1=70.31mm

Z1=23

Z2=84

m=3.5mm

d1=80.5mm

d2=294mm

R=152mm

=45mm

B2=40mm

4.校核齿根弯曲疲劳强度

齿根弯曲疲劳强度条件为

≤

（1）K、b、m和同前

（2）圆周力为

Ft=

（3）齿形系数YF和应力修正系数YS

即当量齿数为

由图10-5查得YFa1=2.65,YFa2=2.12，由图8-9查得YSa1=1.58，YSa2=1.865

（4）许用弯曲应力

由图10-20查得弯曲疲劳极限应力为

由图10-18查得寿命系数KN1=KN2=1,安全系数SF=1.25，故

满足齿根弯曲强度

5.计算锥齿轮传动其他几何尺寸

ha=m=3.5mm

hf=1.25m=1.25*3.5mm=4.375mm

C=0.2m=0.2*3.5mm=0.857m

中间锥角

大端齿顶圆直径

da1=d1+2mcos=80.5+2*3.5*0.96445mm=87.132mm

da2=d2+2mcos=294+2*3.5*0.264235mm=295.85mm

齿根圆直径

df1=d1-2.5mcos=57.5-2.5*3.5*0.96445mm=51.4723mm

df2=d2-2.4mcos=295.85-2.5*3.5*0.264235mm=293.54mm

齿宽/厚45mm

ha=3.5mm

hf=4.375mm

C=0.857m

da1=87.132mm

da2=295.85mm

df1=49.1mm

df2=293.54mm

45mm

二、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算

斜齿圆柱齿轮的设计计算见表6-2

表6-2

1.选择材料、热处理方式和公差等

大、小斜齿圆柱齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表10-1得齿面硬度HBW1=217～255，HBW2=162～217.平均硬度HBW1=236，HBW2=190.HBW1-HBW2=46.在30～50HBW之间。