机械设计课程设计单级圆锥齿轮减速器

1、机械设计（机械设计基础）课程设计说明书设计题目_单级圆锥齿轮减速器_ _院（系）_ _专业班级_ _学号_ _设计人_ _指导教师_ _完成日期_2008_年_7_月_22_日目录一、 设计任务二、 电动机的选择三、 传动装置的总传动比及其分配四、 传动装置的运动和动力参数4.1各轴转速4.2各轴输入功率4.3各轴转矩五、 三角带的设计六、 圆锥齿轮的设计6.1齿轮初步设计6.2齿轮校核6.3齿轮几何尺寸计算6.4受力分析七、 低速轴的设计与校核7.1最小轴径的设计7.2结构设计7.3绘制弯矩、扭矩图7.4低速轴强度校核八、 轴承的选择及校核设计计算及说明结果一、 设计任务设计一个带式运输机用

2、单级圆锥齿轮减速器。单班工作，载荷平稳，大修期4年，使用年限8年，（每年工作300天），小批生产。传动简图如图1所示。图1传动带所需功率p =4.5kw，卷筒转速n =160r/min二、电动机的选择1.传动带的功率 =4.5kw2.设定三角带传动效率 =0.96圆锥齿轮传动效率 =0.97三对滚动轴承 每对轴承传动效率 =0.99弹性联轴器传动效率 =0.99总效率=0.863.电动机输出功率：查设计手册选择电动机型号为：y132m1-6 电动机型号为：y132m1-6 技术数据如下表格 额定功率/kw转速/r.min-1电流/a效率/（%）功率因数堵转电流496012.685.30.786

3、.5堵转转矩最大转距噪音/db(a)1级噪音/db(a)2级飞轮力距/n.m2重量/kg2.02.266710.44973设计计算及说明传动装置的总传动比及其分配1.计算总传动比2.取三角带传动比 则单级圆锥齿轮减速器传动比四、计算传动装置的运动和动力参数4.1各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为轴，低速轴为轴，各轴转速为： 4.2各轴输入功率4.3各轴转矩设计计算及说明项目电动机轴高速轴低速轴转速（r/min）960417170功率（kw）43.843.69转矩（nm）39.7987.94251.71传动比2.32.98效率0.960.94五、三角带的设计1.确定计算功率由设计手册表 14

4、-8得工作情况系数=1.2故2.选择普通三角带带型根据、由设计手册图14-2确定选用b型带3.确定带轮的基准直径由机械设计表8-3、8-7取主动轮基准直径，从动轮基谁直径，根据表8-7 取验算带的速度 带的速度合适。4.确定带轮的基础长度和传动中心距根据初步确定中心距计算带所需的基准长度：设计计算及说明由设计手册表14-4选带的长度计算实际中心距 5.验算主动轮上的包角主动轮包角合适6.计算三角带的根数z由设计手册表14-13（a）（n）得 由设计手册表14-9 查得 由设计手册表14-11 查得 z取4根7.计算预紧力由设计手册表14-10得 8.计算作用在轴上的压轴力六圆锥齿轮的设计6.1

5、、齿轮类型、精度等级、材料 1）带式运输机为一般工作器，速度不高，选用7级精； 2）材料选择：大小齿轮均用20cr，小齿轮调质，大齿轮淬火，； 3）齿数 取 2、初步计算 载荷系数 齿数比 试验齿轮的接触疲劳极限 估算时的安全系数 齿轮使用接触许用应力 估算结果 3、几何计算 分锥角 大端模数 取 大端分度圆直径 平均分度圆直径 平均模数 设计计算及说明外锥距 齿宽 取 大端齿顶高 大端齿根高 齿顶角 齿根角 顶锥角 根锥角 大端赤顶圆直径 安装距 冠顶距 当量齿数 设计计算及说明4、接触强度校核 分度圆切向力 动载荷系数 使用系数 载荷分布系数 载荷分配系数 节点区域系数 弹性系数 重合度、

6、螺旋角系数 锥齿轮系数 计算 许用接触应力 试验齿轮接触疲劳极限 设计计算及说明寿命系数 润滑油膜影响系数 最小安全系数 尺寸系数 工作硬化系数 许用接触应力值 由上可知 可用5、按弯曲强度校核 复合齿形系数 重合度和螺旋角系数 其余项同前，并 计算许用弯曲应力 齿根基本强度 寿命系数 相对齿根圆角敏感系数 相对齿根表面状况系数 设计计算及说明尺寸系数 最小安全系数 许用弯曲应力值 由上可知 可用七、轴的设计与校核7.1 高速轴最小轴径的设计1.选材、热处理选45钢 调质170hbs217hbs 2.初算轴径低速轴的最小直径 单键槽增大5%-7% 25.15 （1+6%）=26.66mm此轴承

7、受的转矩为 与之相联的联轴器需满足此转矩。综上 取=40mm结构设计 图27.2 低速轴mm取=40mm设计计算及说明1.查设计手册选联轴器为 yld8联轴器 为轴向夹紧，须取与配合的轴长度略小一些。取轴径 d =40mm，轴段长 l =42mm。2.定位轴肩（）选取40，并留出尺寸 46mm。3.为装配方便取轴承内径 45k6，选轴承7209e 正装，尺寸d d t= 45mm 85mm19mm4.齿轮距箱体 124mm5.与齿轮相联处取 47mm6.套筒、端盖定位 l= 28mm7.3绘制弯矩（mx）、扭矩（tx）图1.求弯矩（1）水平面内以d点为固定点 以a点为固定点 （2）在垂直面内

8、设计计算及说明扭矩 对塑性材料，应用第三强度理论，在de段截面内 其中 查表15-1得许用弯曲应力安全，可用 5、精确校核轴的疲劳强度 从弯矩土可知，de中间出弯矩最大；从扭矩图可知扭矩处处相等，在水平面内受力都较对应处垂直面内的小，所以若垂直面的校核通过，那么水平面内也没有问题，所以只需校核de段。 截面de段处 查表15-1得，由附表3-1，其中，经插值后得 由附图3-1得 设计计算及说明故 由附图3-2查得 尺寸及截面形状系数 由附图3-3查得 扭转剪切尺寸系数 轴按磨削加工，有附图3-4得表面质量系数 轴表面未经强化处理，即 按下式计算综合系数由书查得材料特性系数 取 取于是安全系数值

9、为仅有法向应力时 则 材料均匀，载荷与应力计算准确是取 材料不够均匀，载荷计算精确较低 所以取 s=1.6 安全本题无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称，可略去静强度校核。设计计算及说明五、键的选择与校核 根据个轴受力及扭转力矩，在齿轮处选择圆头平键，查表取得 b*h*l=10x8x40校核 键与轮毂键槽的接触高度 圆头平键工作长度 轴直径 查表得 则 可用查6-121得轴径38-44 键的公称尺寸b=12 h=8 l=28-140（取40） c或r=0.4-0.6键槽的尺寸 键槽深基本尺寸=5 公差=+0.2-0查6-121得轴径58-65键的公称尺寸b=18 h=11 l=50-200 (

10、取60) c或r=0.4-0.6键槽的尺寸键槽深基本尺寸=7 公差=+0.2-0六、联轴器的选择 选用hl3型弹性柱销联轴器七、减速器的润滑 1）齿轮的润滑 因齿轮的圆周速度12m/s,所以用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约0.7个齿高，但不小于10mm，低速齿轮浸入油高度约为一个齿高，也不小于10mm， 2）滚动轴承的润滑 因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度，所以采用飞溅润滑，通过箱壁的油槽传输。八、减速器箱体材料及结构尺寸 材料 ht200 箱体壁厚 取箱盖壁厚 取 箱体凸缘厚度 箱座 箱盖 箱底座 加强肋厚度 箱座 箱盖 地脚螺钉直径 取 地脚螺钉数目 轴承旁连接螺栓直径 箱盖、箱座联结螺栓直径 设计计算及说明 取 螺栓间距 观察孔盖螺钉直径 取 至箱外壁距离 至凸缘的距离 轴承旁凸台半径 箱体外