课程设计-二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计计算说明书.docx
沏埼大多设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计者：学号：同组者：学院：专业班级:指导教师:二。一四年。六月二十一日一、设计任务书2二、总体设计计算41 .电机型号选择2 .各级传动比分配3 .各轴的运动参数和动力参数计算转速、功率、转矩三、传动机构设计计算61 .直齿圆柱传动2 .圆锥齿轮传动四、轴系零件设计计算101 .输入轴的设计计算2 .中间轴的设计计算3 .输出轴的设计计算五、滚动轴承的选择与寿命校核计算20六、键连接的强度校核计算23七、润滑和密封方式的选择24八、箱体的设计25九、附件的结构设计和选择25十、设计总结26参考文献27一、设计任务书1、二级圆锥-圆柱设计方案m条件：输送带牵引力F=3500N带速V=l.7ms卷筒直径D=200mm2整体方案如下：图1-1二级圆锥-圆柱齿轮减速器整体外观参考图图1-2二级圆锥-圆柱齿轮减速器内部结构参考图In轴图1-3二级圆锥-圆柱设计运动方案简图二、总体设计计算1、电机型号选择1）电动机类型选择：Y系列三相异步电动机2电动机功率计算：输出功率：P输出=JFXqlOO0=595KW按机械设计根底课程设计P7表2-4取联轴器=0.99轴承的效率确实定：圆锥齿轮处选用圆锥滚子轴承直齿圆柱处选用圆锥滚子轴承按机械设计根底课程设计P7表2-4取轴承=0.98圆锥齿轮效率确实定：按机械设计根底课程设计P7表2-4取锥齿=0.96直齿圆柱齿轮效率确实定：按机械设计根底课程设计P7表2-4取圆柱=0.97传动装置的总效率：总二3轴承X2联轴器锥齿x圆柱=0.993×0.992×0.95×0.97=0.85电机所需的工作功率：P工作二P输出/总=7.02KW2确定电动机转速卷筒转速：n筒=60x1000VnD=60×1000×1.7/5x200=162.33rmin按机械设计根底课程设计P4表2-1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围z,a=3-6取圆锥传动比=2-3,那么总传动比理时范围为冷=618。故电动机转速的可选范围为d=z,a×112=6-18)×162=972-2916rmin,符合这一范围的同步转速有100O和1500rmi11o根据容量和转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号：因此有两种传动比方案：1000和1500rmir综合考虑电动机传动平稳和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比拟适合，所以选同步转速为100Ormin。3确定电动机型号按手册P167表12-1,选用Y160M-6型三相异步电动机。Ped=7.5KW,"i=970rmin,额定转矩2质量119kg。2、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1传动装置总传动比：i总二nn筒二62分配各级传动比：取低速级圆柱齿轮的传动比”二3,那么高速级圆锥齿轮的传动比=2。所得力、力2值分别符合圆锥、圆柱齿轮传动比的传动范围。3、各轴运动参数及动力参数计算电动机为I轴，减速器高速轴为11轴，低速轴为III轴1)计算各轴转速r/minP输出=5.95KW联轴器=0.99轴承=0.98锥齿=0.95圆柱=0.97总=0.85尸工作=7.02KW11筒=162.33rminn电机=100Ormin电动机型号Y160M-6，总二6低速级圆柱齿轮Z2-3高速级圆锥齿轮z=2rn=970rminOT=mz=9702=485(rmin)m11=1111z2=4853=161.67(rmin)2计算各轴的输入功率KW)PI=Ped义联=7.425KWPII=PIX轴承锥齿=7.425x0,99x0.95=6983KWP11=P11×7轴承x圆柱=6.983x0,99x0.97=6706KW计算各轴扭矩(N-mm)T=9.55×106Pm=9.55×106×7.425970=73102NmmT11=9.55×106P11n11=9.55×106×6.983/485=137500N-mmT11=9.55×106P11m11=9.55×106×6.706/162=396056N-mmrn=970rminm=485(rmin)nm=161.67(rmin)P=7.425KWP11=6.983KWP11=6.706KW7=73102N-mm7=137500N-mm7=396056Nmm三、传动机构设计计算1、直齿圆柱齿轮传动的设计计算(1)选定齿轮传动类型、材料、热处理方式及精度等级根据所选传动方案，选用闭式齿轮传动。大、小齿轮均采用软齿面。小齿轮材料选用40Cr,调质，齿面硬度为,280HBS。大齿轮选45钢，调质，齿面硬度250HBS；按手册P129表10-4选8级精度。齿面精糙度RaL63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计确定有关参数如下：传动比/2=3取小齿轮齿数Zl=27。那么大齿轮齿数：Zi=27Z2=z2Zi=3×27=812=81实际传动比o=8127=3传动比误差：源o=3-33=O%v2.5%可用齿数比：u=io=3u=3取9a=03,那么:d=0.5(+l)a=0.6计算小轮分度圆直径d2kT11(w+l)dw(ZZhZ)21/3确定各参数值均按机械设计根底选取：1载荷系数P80表6-6,取K=L22)小齿轮名义转矩T11=9.55×106P1111=9.55×106×6.983/485=137500N-mm3)材料弹性影响系数P81表6-8,取Ze=189.8(MPa)V24区域系数Zh=2.55)重合度系数t=l.88-3.2(1/Z+lZ2)=1.72Z=(4-t)312=0.876许用应力按P80图6-19,可知OHlimI=770MPa,。HIim2=610MPaP81表6-7,按一般可靠度要求取SH=L那么=HimiS=770MPaoh2=(7Hlim2/Sh=610MPa取两式中的较小者，即DH=610MPa;于是：d2kT11(w+l)(ZeZhZ)2/dw1/3=69.51mm(3)确定模数m=dZ=2.57mm取标准值m=3mmm=3mm(4)按齿根弯曲疲劳强度校核计算v=2kT/bm2Z)KfsYr式中：1)小分度圆直径=mZ=81mm=81mm2)齿轮啮合宽度b=°dd=48.6mm3复合齿形系数按P82图621得，Kfsi=4.16Kfsi=4.16,Kfs2=3.954)重合度系数r=0.25+0.75t=0.68555许用应力按P83图6-22（八）CrFlimI=310MpaCrFlim2=240Mpa按P81表6-7取SF=L25那么，/I=CrFlimI/Sf=310/L25Mpa=248MpaF2=Fim25,F=240/1.25Mpa=192Mpa6计算大小齿轮的Yfs/Qf并进行比拟：Yfsi/OF=0.01678VYfs2cf2=0.02057于是，F2=(2Tm2Z1)KfsY=67.25Mpa<F2故满足齿根弯曲疲劳强度要求。(5)几何尺寸计算：=mZ=81mmJ2=mZ2=243mma=m2(Z+Z2)=l62mmb=48.2mm,取b2=5Ommb1=b2+(510)mm,取b=60mm(6)验算初选精度等级是否适宜齿轮圆周速度V=Trdv22/60X1000m/s=2.06ms<6m/s按机械设计根底P77表6-5可知选择8级精度适宜。2、圆锥齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为280HBSo大齿轮选用45钢调质，齿面硬度250HBS；初选7级精度。齿面粗糙度RaW1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计dl2.92J2旦Vll1-0.5J2z/确定有关参数如下均按机械设计根底选取：1)传动比九二2取小齿轮齿数Zl=30。那么，大齿轮齿数：Z2=zZ=2X30=60,取Z2=60实际传动比=6830=2传动比误差：九o=(X2.5%,所以可用。齿数比:u=i2=22)齿宽系数按P98可知，熊一般为0.25035,取R=O.33)转矩TiKfs2=3.95r=248MpaF2=192MpaCrF2=67.25Mpa=81mmd2=243mma=162mmb=60mmb2=50mmZ=30Z2=6OT=73102N-mm4）载荷系数k按P80表6-6取k=1.25）许用接触应力口H11=CrHIim/Sh按P80图6-19,可知OHliml=770MPa,。HIim2=610MPaP81表6-7,按一般可靠度要求，取SH=L那么11=HimiS=770MPa11=770MPa112=Hlim2SH=610MPa取两式中的较小者，BPH=610MPa;H2=6lOMPa6）材料弹性影响系数P81表6-8,取ZE=189.8（MPa）i2故得：612.923（2.旦=78.7mmV%1-O.5J2Z/m*Z=2.62mm（3）按齿根弯曲疲劳强度校核bp=4k7F幺（1-0.5底）2r113J"2+1确定参数D载荷系数按P80表6-6取k=1.22）转矩TlT=73102N-mm3）齿宽系数按P98可知，61?一般为0.250.35,取R=O.34）复合齿形系数分度圆锥角=22.62°=arccot（Z2/Z1）=26.6°2=90o-1=63.4°当量齿数2=67.38°Zvi=Zcos=33.54Zv=33.54Zv2=Z2cos2=i34.OO按P82图621得，Zv2=134.00Yfsi=4.07,Kfs2=3.955）许用应力按P83图622（八）OFlimI=310MpaCrFlim2=240MpaP81表6-7取SF=L25那么，0F=oFimiSF=310L25Mpa=248MpaF2=Fim25F=2401.25Mpa=192Mpa6计算大小齿轮的Yfs/。并进行比拟
