带式输送机传动二级圆锥斜齿圆柱齿轮减速器设计F=2000NV=1.4D=350.docx
机械设计减速器设计说明书系别:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:第一部分设计任务书1Ll初始数据11. 2设计步骤1第二部分传动装置总体设计方案22. 1传动方案特点23. 2计算传动装置总效率2第三部分电动机的选择34. 1电动机的选择35. 2确定传动装置的总传动比和分配传动比4第四部分计算传动装置的运动和动力参数5第五部分齿轮传动的设计71.1 高速级圆锥齿轮传动的设计计算71.2 低速级齿轮传动的设计计算12第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计196. 1输入轴的设计196.1 中间轴的设计266.2 输出轴的设计33第七部分键联接的选择及校核计算407. 1输入轴键选择与校核407.1 中间轴键选择与校核417.2 输出轴键选择与校核41第八部分轴承的选择及校核计算428. 1输入轴的轴承计算与校核428.1 中间轴的轴承计算与校核438.2 输出轴的轴承计算与校核43第九部分联轴器的选择449. 1输入轴处联轴器449. 2输出轴处联轴器44第十部分减速器的润滑和密封4510. 1减速器的润滑4510. 2减速器的密封46第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸4711. 1减速器附件的设计与选取4711.2减速器箱体主要结构尺寸52设计小结54参考文献55第一部分设计任务书1.1初始数据设计带式输送机传动系统-二级圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器（传动简图如下）,初始数据F=2000N,V=1.4ms,D=350mm,工作条件：带式输送机在常温下工作、单向运转;空载起动，工作载荷有中等冲击;设计年限（寿命）：8年，大修期为3a,每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，大批量生产;输送带工作速度V的允许误差为±5%;三相交流电源的电压为380220vo电动机；2.4m输通3-MWImF齿轮两级成速嚣：Sf筒；6-输送带传动简图1. 2设计步骤1 .传动装置总体设计方案2 .电动机的选择3 .确定传动装置的总传动比和分配传动比4 .计算传动装置的运动和动力参数5 .齿轮的设计6 .滚动轴承和传动轴的设计7 .键联接设计8 .箱体结构设计9 .润滑密封设计10 .联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案2. 1传动方案特点L组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2 .特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3 .确定传动方案：选择电动机-二级圆锥圆柱齿轮减速器-工作机。2.2计算传动装置总效率a=423245=0.994X0.97×0.992X0.96×0.97=0.85为轴承的效率,2为圆锥齿轮传动的效率,3为联轴器的效率,4为工作装置的效率，5为圆柱齿轮传动的效率。第三部分电动机的选择3.1 电动机的选择圆周速度V：V=1.4ms工作机的功率Pw：2000×1.41000=2.8Kw电动机所需工作功率为:Pd=M11a2.8085=3.29Kw工作机的转速为:60X1000V60X1000X1.4/n=-76.4r/min11D11X350经查表按推荐的传动比合理范围，二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比i=840,则总传动比合理范围为ia=616,电动机转速的可选范围为nd=ia×n=(6×16)×76.4=458.41222.4rmino综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，选定型号为Y132M1-6的三相异步电动机，额定功率为4KW,满载转速nm=960rmin,同步转速100or/min。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HLXHDAXBKDXEFXG132mm515X315216X17812mm38X8010X33DAC/PA113.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)总传动比:由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为:11mS96076412.57(2)分配传动装置传动比:取高速级圆锥齿轮的传动比为:i12=.25i=.25×12.57=3.14则低速级的传动比为:i12.57123=E=H=4第四部分计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴转速：输入轴：n1=nm=960rmin中间轴：11960/1111-.=i4=305.73rmin112输出轴：n11305.73/n11=：=-=76.43rzmin1234工作机轴：nv1111=76.43rmin(2)各轴输入功率:输入轴：P1=PdXrl3=3.29×0.99=3.26Kw中间轴:Pn=PIXTlIXT12=3.26×0.99X0.97=3.13Kw输出轴:P11=PnXrlIXr5=3.13×0.99X0.97=3.OlKw工作机轴:PIVPinXrlIXr3=3.01X0.99X0.99=2.95Kw则各轴的输出功率:输入轴:P；=PlXnl=3.26X0.99=3.23Kw中间轴：Pi,i=PnXnI=3.13×0.99=3.IKw输出轴：PiPIllXnI=3.01×0.992.98Kw工作机轴：P1V=PIVXnl=2.95X0.99=2.92Kw(3)各轴输入转矩：电动机轴输出转矩：Pd3.29Td=9550X=9550X-=32.73Nmdnm960输入轴：P13.26T.=9550X'=9550X=32.43Nm1n1960中间轴：P113.13T11=9550X=9550X=97.77Nm11n11305.73输出轴：Pnl3.01TIn=9550X=9550X=376.1Nm111n1176.43工作机轴：PlV2.95Tiv=9550X=9550X=368.61Nmvnv76.43各轴输出转矩为：输入轴:T；=TIXn2=32.43×0.99=32.IlNm中间轴：Ti,i=TnXrI2=97.77×0.99=96.79Nm输出轴：Ti,ii=TIIIXr12=376.1×0,99=372.34Nm工作机轴：T1,v=TIVXn2=368.61X0.99=364.92Nm第五部分齿轮传动的设计5.1高速级圆锥齿轮传动的设计计算L选精度等级、材料及齿数(1)材料选择：由表选小齿轮材料为40Cr调质处理，硬度范围取为280HBS,大齿轮材料为45钢调质处理，硬度范围取为240HBS。(2)一般工作机器，选用8级精度。(3)选小齿轮齿数Z=25,大齿轮齿数Z2=25X3.14=78.5,取Zz=78。(4)压力角=20°O2.按齿面接触疲劳强度设计(1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径，即d>314KHtTl(ZHZEfIt-Jr(1-0.5)2uli)1)确定公式中的各参数值。试选载荷系数KHt=1.3o计算小齿轮传递的转矩QP1Q3.26T1=9.55XlO3-=9.55XIO3X=32.43Nm1n1960选取齿宽系数R=0.3。由图10-20查取区域系数211=2.5。由表10-5查得材料的弹性影响系数Ze=189.8MPav2o计算接触疲劳许用应力oh由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为QHliml=600MPa、OHIim2=550MPao由式（IO-15）计算应力循环次数:N1=60n1jLh=60X960X1X8X1X8X30O=1.11XIO9N11.11×IO9N2-：-1123.14=3.52×IO8由图10-23查取接触疲劳寿命系数:KHNI=O.88、Khn2=0.9O取失效概率为设,安全系数S=I,由式10-14得:11=H2(THIimlKHNl600X0.88=528MPaS1Hlim2K11N2550X0.9=495MPaS1取6hi和6h2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即oh=oh2=495MPa2）试算小齿轮分度圆直径dt34IT1r(1-0,5(Pr)2u34×1000X1.3X32.43/2.5X189,82、0.3X(1-0.5X0.3)2X3.14X495)=61.062mm（2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度Vdml=dlt(l-0.5)=61.062×(10.5X0.3)=51.903mm11dmln111X51.903×960/Vm=60×1000=60X1000=2608mS当量齿轮的齿宽系数3.142+1二30.183mmVu2+1bRdItX20.3X61.062X30.183-=0.58251.9032）计算实际载荷系数KH由表10-2查得使用系数Ka=1.5o根据VnI=2.608m/s、8级精度，由图10-8查得动载系数KV=I.12。直齿锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数KHa=KFa=Io由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮悬臂时，得齿向载荷分布系数Khp=1.033；于是Kfp=0.963。由此，得到实际载荷系数Kh=KAKvKHaKHp=1.5X1,12×1×1.033=1.7353）由式（IO-12）可得按实际载荷系数算的的分度圆直径为d1=dltX3=61.062X3KHt1.735-67.229mm1.3及相应的齿轮模数d167,229m=2.689mmZ125模数取为标准值m=3mmo3 .按齿根弯曲疲劳强度校核(1)由式(10-26),即KFTlYFaYSar111=,<11(PR(I-0.5pR)2m3ZVu2+11)确定公式中的各参数值计算载荷系数Kf=KAKVKFetKFB=1.5×1.12×1×0.963=1.618计算分锥角=17.78°1arctan(工)=arctanf1u3.14.2=90°-17.78°=72.22°计算当量齿数Z125ZVI=砌=COS(17.78。)=2624Z278Zv2-G.0。、-256.4cos2cos(72.22)由图IOT7查得齿形系数YF
