单圆锥齿轮减速器实施方案

1、机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计一级锥齿轮减速器设计说明书1机械设计基础课程设计目录一、传动方案拟定.4二、电动机的选择.4三、计算行动装置总传动比及分配各级传动比.6四、普通V带的设计.6五、直齿圆锥齿轮传动设计.9六、轴的结构设计.10七、轴承的选择及校核.15八、箱体的设计.16九、键的选择及校核.18十、联轴器的选择.19十一、减速器附件的选择.19十二、设计小结及参考文献.342机械设计基础课程设计一设计题目设计带式运输机传动装置，示意图如下：54V3211-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-鼓轮二已知条件1）鼓轮直径D=250mm2）鼓轮上的圆周力F=4.2kN3）运

2、输带速度V=1.1m/s三技术条件1）传动装置的使用寿命预定为8年，单班制；2）工作机的载荷性质平稳，起动过载不大于5%，单向回转；3）电动机的电源为三相交流电，电压为380伏；4）允许鼓轮的速度误差为5%；5）工作环境：室内。四设计要求6）减速器装配图一张；7）零件图2张：输出轴和输出轴上齿；8）设计说明书一份，按指导书的要求书写。3机械设计基础课程设计计算过程及计算说明:一、传动方案拟定第二组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动计算数据1.电动机2.带传动3.减速器4.联轴器5.鼓轮（1）工作条件：传送机单班制,连续单向回转，载荷平稳，空载起动，室内工作；传动装置的使用寿命预定为8年。该机

3、动力来源为三相交流电，电压为380/220伏，传输带速度允许误差5%。（2）已知数据：鼓轮上的圆周力F=4.2kN,运输带速度V=1.1m/s,鼓轮直径D=250mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，具有适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机功率选择:(1)计算工作所需功率PwPw错误！未找到引用源。kw(2)计算电动机输出功率PPw错误！未找到d按常用机械传动效率简表确定各部分效率为引用源。KwV带传动效率=0.96，滚动轴承效率=0.98，圆锥齿轮12传动效率=0.96，弹性联轴器效率=0.99，

4、卷筒轴滑动34效率=0.98，卷筒效率=0.97。传动装置总效率为56=2=0.960.9820.960.990.981234560.97=0.83得出电动机所需功率为Pd=Pw错误！未找到引用源。=5.6Kw=0.83(3)确定电动机的转速Pd=5.6Kw输送机卷筒转速错误！未找到引用源。84.0错误！未找到引用源。错误！未找到引一般可选用同步转速1000r/min或1500r/min的电动机用源。=84.0错作为原动机。通常,V带传动常用的传动比范围i=24,单误！未找到引用1级圆锥齿轮的传动比范围i=23，则电动机转速可选范围源。2为错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。i=84.0

5、(412)=3361008r/min符合这一同步转速范围的有750r/min,1000r/min,1500r/min。电机从重量、价格及传动比等方面考虑，选用Y160M2-8型电动机。其相关参数如下：4型号额定功满载转速率机械设计基础课程设计起动转矩最大转矩轴径额定转矩额定转矩中心高Y160M2-5.5kw720r/min2.02.042mm160mm8三、计算总传动比及分配各级的传动比0w1、总传动比：i=nm/n=720/84=8.62、分配各级传动比1（1）取齿轮i=3（单级减速器i=23合理）电动机型号（2）错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。Y160M2-8错误！未找到引用源。

6、错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。=8.6/3=2.9四、运动参数及动力参数计算0轴电动机轴P=P=5.6KW0dn=n=720r/min0m0=9550错误！未找到引用源。P=5.6KWnn0m=720r/min74.32NmT=95500P00n=错误！未找到引用源。i1轴高速轴P=P5.60.96=5.38KW1001=n011248.2r/minT=74.32Nm0P=5.38KW1nT=207Nm207Nm1T=9550P1=9550错误！未找到引用源。n1=248.2r/min112轴低速轴P=P=5.380.980.965.06KW2112n=错误！

7、未找到引用源。=错误！未找到2引用源。86.6r/minP=5.06KW2nPn2=86.6r/minT=95502=错误！未找到引用源。22T=564.5Nm2564.5NmP=4.76Kw3轴卷筒轴P=P=3.10.980.96=4.76KW33223n=n=84.0r/minn=84r/min3w3T=541.1Nm35541.1Nm机械设计基础课程设计T3=9550P3=错误！未找到引用源。n3P=6.72KWC四、V带传动设计1.确定计算功率查表得K=1.2，则AP=KP=1.25.6=6.72KWCA2.确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带。根据P=6.72KW及n=720r

8、/min，查图选用A型普通V带。C13.确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，V带小带轮选用直径最小为75mm（A型），选择d=140mm。d1（2）验算带速v=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=5.28m/s5m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径d=id（1-）=2.9140（1-0.02）=397.88mmd2d1根据GB/T13575.1-9规定，选取d=400mmd24.确定带长及中心距（1）初取中心距a0错误！未找到引用源。得376mma01080mm，根据总体布局，取ao=700mm(2)确定带长Ld：根据几何关系计算带长得错误！未找到引用源。=2

9、错误！未找到引用源。=2272.37mm根据标准手册，取Ld=2240mm。(3)计算实际中心距错误！未找到引用源。5.验算包角：错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。包角合适。d=140mmd1v=5.28m/sd=397.88mmd2ao=700mmLd=2240mm6机械设计基础课程设计6.确定V带根数Z错误！未找到引用源。根据d=140mm及n=720r/min，查表得P=1.56KW,d110P=0.09KW0根据1=158.21及错误！未找到引用源。查表得错误！未找到引用源。带入公式后错误！未找到引用源。，取Z=47.确定初拉力F0F=500错误！未找到引用源。0查表得q=0.1

10、/m,则F=500错误！未找到引用源。=258.00N08.计算带轮轴所受压力QQ=2ZFsin错误！未找到引用源。=24258sin错误！0未找到引用源。=2026.80N错误！未找到引用源。五、直齿圆锥齿轮传动设计1.齿轮的材料及热处理方法小齿轮选用40Gr，调质处理，齿面硬度为280S。大齿轮选用45Gr，调质处理，齿面硬度250S，HBS-HBS=280-250=1230,合适。故错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。Z=42选取设计参数粗选8级精度取小齿轮齿数Z错误！未找到引用源。，则1大齿轮Z=203错误！未找到引用源。，实际传动比错误！2未找到引用源。传动比误差：错误！未找到引

11、用源。|i-i|/I=|3-3|/3=02.5%。0与要求相差不大，可用。并取错误！未找到引用源。=0.3，错误！未找到引用源。3.齿轮疲劳强度设计（1）小齿轮上的转矩T=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。1=207.00Nm（2）查表，取载荷系数K=1.2（3）按齿面接触疲劳强度设计得错误！未找到引用源。=966错误！未找到引用源。7机械设计基础课程设计（4）确定齿轮模数错误！未找到引用源。取标准模数m=4.5mm（5）小齿轮直径错误！未找到引用源。4齿轮几何尺寸计算（1）分度圆直径错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。（2）分度圆锥角错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。（3）

12、锥距错误！未找到引用源。（4）齿宽错误！未找到引用源。5校核弯曲疲劳强度m=4.5mm错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=21.08=189.69Z=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。v1Z=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。v1错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。查得错误！未找到引用源。=4.33,错误！未找到引用源。=4.00F1=错误！未找到引用源。=168.9MPa错误！未找到引用源。=233MPa合格错误！未找到引F2=错误！未找到引用源。用源。142.30mm=156.03MPa错误！未找到引用源。=184MPa合格b=44mm六、轴的结构设计1.高速

13、轴的设计（1）确定轴上零件的定位和固定方式(如图)（2）按扭转强度估算轴的最小直径错误！未找到引用源。115错误！未找到引用源。增大7%经圆整取最小轴径错误！未找到引用源。（3）轴的结构设计eqoac(,1)左起第一段，由于安装带轮，属于基孔制配合，因开有键槽，增大7%并圆整，取轴径30mm，长度60mm，为了便于安装，轴端进行245倒角。eqoac(,2)左起第二段直径取36mm。根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度8机械设计基础课程设计40mm。eqoac(,3)左起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，取轴径40mm，长度为32mm。eqoac

14、(,4)左起第四段，,其直径略大于第三段轴，取50mm，长度取90mm。eqoac(,5)左起第五段为滚动轴承段，则此段的直径为40mm，长度取32mm。eqoac(,6)左起第六段，对轴承右端进行定位，有小齿轮，取轴径32mm。长度取80mm。2.输出轴的设计（1）确定轴上零件的定位和固定方式(如图)(2)按扭转强度估算轴的最小直径错误！未找到引用源。115错误！未找到引用源。增大7%经圆整取最小轴径错误！未找到引用源。(3)确定轴各段直径和长度eqoac(,1)左起第一段，由于安装联轴器，因开有键槽，轴径扩大7%并圆整，取轴径50mm，长度58mm，为了便于安装，轴端进行245倒角。eqo

15、ac(,2)左起第二段直径取56mm。根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度60mm。eqoac(,3)左起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，取轴径60mm，长度为46mm。eqoac(,4)左起第四段，对轴承起到轴肩定位作用,其直径大于第三段轴，取70mm。根据整体布局，长度取120mm。第四段尾部有轴肩，长度4mm，直径78mm。eqoac(,5)左起第五段安装大圆锥齿轮，根据齿轮的孔径，此段的直9机械设计基础课程设计径取64mm，长度取58mm。eqoac(,6)左起第六段，为轴承安装段，根据轴承的尺寸，取轴径600mm。长度取65mm。三、

16、轴的强度校核由于该轴为转轴，应按弯扭组合强度进行校核计算。大齿轮分度圆直径：已知d=270mm2转矩：已知T=564.5Nm2圆周力：Ft=2T/d=2错误！未找到引用源。564.5错误！22未找到引用源。/270=4181.48N径向力错误！未找到引用源。和轴向力错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。轴承支反力：错误！未找到引用源。垂直面弯矩：Fr=1555.94N求支反力Fa=888.80N求水平弯矩计算合成弯矩错误！未找到引用源。=错误！未找轴单向转动，扭转切应力为脉动循环变应力，取0.6，到引用源。Nm则当量弯矩为M=T=0.6564.5=225.8Nm错误！未找

17、到引用源。T10机械设计基础课程设计计算合成弯矩=错误！未找到引用MB=M2VBM2HB=0源。NmMMC1=C2=MM2VC12VC2MM2HC2HC=468.42Nm=480.02Nm错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。N错误！未找到引用轴单向转动，扭转切应力为脉动循环变应力，取0.75，源。=错误！未找则当量弯矩为MT=T=0.75564.51000=423.38Nm计算总当量弯矩到引用源。Nm错误！未找到引错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。用源。错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=468.54Nm根据以上数据，作出轴的受力简图（a），垂直面受力图（b），垂直面弯矩

18、图（c），轴水平面受力简图（d），水平弯矩图（e），错误！未找到引用合成弯矩图（f），扭矩当量弯矩图（g），总当量弯矩图（h）源。Nm如下。-1轴的材料为45钢，调质处理，=60Mpa.从总当量弯矩图可以看出，截面C为危险截面。截面C为齿轮处，dC=70mm，则MT=423.38Nm错误！未找到引用源。Nm错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。Nm错误！未找到引用源。Nm11机械设计基础课程设计七、轴承的选择及校核主动轴32308轴承两对，从动轴32312轴承两对。根据要求对从动轴上的轴承进行强度校核。查相关手册，32312轴承的判断系数e=0.35，当错误！未找到引用源。时错误！未找到引

19、用源。；当错误！未找到引用源。时，错误！未找到引用源。轴承基本额定动载荷Cr=228KN，轴承采用正装，要求寿命为19200小时。1.绘制轴承计算简图2.计算各轴承所受总径向力由轴的计算知：B、D处水平支反力错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。N，B、D处垂直面支反力错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。N,错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。3.计算各轴承内部派生轴向力4.判断放松、压紧端故，轴承2压紧，轴承1放松。则错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。5.计算当量动载荷对轴承1错误！未找到引用源。对轴承2错误！未找到引用源。，因错误！未找到引用源。错

20、误！未找到引用源。，故按轴承2的当量动载荷计算寿命，即取P=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。N6.轴承寿命校核计算12机械设计基础课程设计八、箱体结构设计(1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。(2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝

21、隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。(5)启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。(6)定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。(7)调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙

22、。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。(8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。箱体结构尺寸选择如下表：名称符号尺寸箱座壁厚8箱盖壁厚18箱座凸缘厚度b12错误！未找到引用源。N错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。P1=1555.86NP2=3670.07NLh=46195h箱盖凸缘厚度箱座底凸缘厚度b1b21220地脚螺钉直径df16地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d112箱盖与箱座联接螺栓d28

23、直径连接螺栓d2的间距l160轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d613df，d1,d2至外箱壁距离df，d2至凸缘边缘距离轴承旁凸台半径凸台高度C1C2R1h机械设计基础课程设计22,18,1420,16，1220,16，12根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外箱壁至轴承座端面距离L140大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与内箱壁距离箱盖、箱座肋厚轴承端盖外径轴承端盖凸缘厚度轴承旁联接螺栓距离12m1,m2D2tS2688，8116，160140尽量靠近，以Md1和Md2互不干涉为准，一般取s=D2九、键的选择及校核高速轴与带轮连接选用键A10850输入轴与小齿轮连接选用键A10850输出轴与大齿轮连接选用键A181150输出轴与联轴器连接选用键A14956故，键均满足强度要求。十、联轴器的选择计算转矩错误！未找到引用源。所以考虑选用弹性柱销联轴器GYH6错误！