課程設計圓柱-圓錐二級齒輪減速器

1、 減速器設計計算部分 設計單位：四川大學錦江學院 設計人：康林坪 時間：2010年3月28日設計題目:帶式運輸機傳動裝置原始數(shù)據(jù)：運輸帶拽引力F=3600N 運輸帶速度v=0.85 滾筒直徑D=400mm 使用年限5年，雙班制29200h 速度允許誤差±5%工作示意圖：設計過程結果一 確定傳動方案 根據(jù)工作要求，可擬定幾種傳動方案，如圖所示。 （a） (b)(a) 圖所示為電機直接與圓錐齒輪-圓柱齒輪減速器相聯(lián)結，結構緊湊，但是減速器的傳動比和結構尺寸較大。(b) 圖所示為第一級用帶傳動，后接圓錐齒輪-圓柱齒輪減速器。帶傳動能夠緩沖，吸震，過載時起安全保護的作用，且可以減小減速箱的尺

2、寸。 綜合考慮本題，工作環(huán)境一般有輕微震動，可選方案(b)選擇方案（b）計 算 及 說 明結果傳動方案的擬定 傳動方案如下：1- 電機2- 聯(lián)軸器3- 減速器4- 鼓輪5- 傳動帶二 選擇電動機 傳動裝置總效率 計 算 及 說 明結果工作機輸入功率： 三 運動學和動力學計算： 1 總傳動比及其分配 Y132M2-6P=5.5kwnm=960r/minD=38mmL=80mm=18.46=2.5=2.8=2.63計 算 及 說 明結果軸號功率p(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩T（N/m）電動機軸4.38196043.58軸4.16384103.46軸3.96137.14275.76軸3.8052

3、.14696.01卷筒軸3.6152.14661.21四 帶傳動的設計 1.確定V帶型號和帶輪直徑： 工作情況系數(shù) KA：由表11.5確定（載荷輕微震動，雙班制） 計算功率 選帶型號：由圖11.15（小帶輪轉(zhuǎn)速，Pc） 小帶輪直徑：由表11.6，Dmin=75mm(A型) 大帶輪直徑： 計 算 及 說 明結果五.直齒圓錐齒輪傳動的設計計算： 由題可知，小齒輪選用40Cr,調(diào)制處理，硬度為240280HB，取平均硬度260HB；大齒輪選用45號鋼，調(diào)制處理，硬度為230HB。齒面接軸疲勞強度計算：計 算 及 說 明結果按齒輪的接觸強度設計確定公式內(nèi)的各計算值：a K=KAKVKHK初選螺旋角=1

4、0選取齒寬系數(shù)=0.3使用壽命系數(shù) KA=1.25動載系數(shù)Kv=1.16齒間分配系數(shù)KH：由表12.10估計ZV1=Z1/cos1=25/0.94=26.60ZV2=Z2/cos2=70/0.34=205.88v=1.88-3.2*(1ZV1+1ZV2)cos=1.88-3.2*(1/26.60+1/205.88)cos=1.69Z=(4-v)/3=0.88KH=1/Z2=1/0.882=1.30齒向載荷分布系數(shù)K:由表12.20及注3取K=1.9載荷系數(shù)K=1.25×1.16×1.30×1.9=3.58b 圓錐圓柱齒輪的小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55

5、15;106×Pn1=9.55×106×4.38960=43.58Nmc彈性系數(shù)ZE:由表12.12 ZE=189Mpad節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH:由圖12.16 ZH=2.42e接觸疲勞極限Hlim：由圖12.17c Hlim1=630MPa Hlim2=556.5Mpaf接觸最小安全系數(shù)SHmin 由表12.14 SHmin=1.05g接觸壽命系數(shù)ZN: 由題意： ZN1=ZN2=1.0h許用接觸應力HH1=600MpaH2=530Mpa計算：= d134.7×3.58×43.58×189.8×2.42×0.88530

6、20.3×(1-0.5×0.3)2×2.8=91.69mm驗算圓周速度及KaFt/b確定傳動主要尺寸齒根彎曲疲勞強度計算：計 算 及 說 明結果六.斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算： 選擇齒輪材料，小齒輪 40Cr,調(diào)制，硬度260HB，大齒輪 45號鋼，調(diào)制，硬度240HB.齒面接觸疲勞強度計算：2.校核計算計 算 及 說 明結果計 算 及 說 明結果齒根彎曲疲勞強度驗算：計 算 及 說 明結果七.軸的初步設計計算： 計 算 及 說 明結果初選聯(lián)軸器和軸承：（軸）軸的結構設計1. 擬定軸上零件的裝配方案下圖為軸上的裝配方案軸的材料選用45號鋼，調(diào)制處理，根據(jù)軸的初步設

7、計: 計 算 及 說 明結果2.軸的長度的確定則：計 算 及 說 明結果確定軸上各力作用點及支點跨距由于選定的是深溝球軸承，其負荷中心在軸向?qū)挾鹊闹悬c位置，（軸）軸的結構設計：軸的材料選用：45號鋼，調(diào)制處理可以得到下圖：計 算 及 說 明結果（二）軸的數(shù)學計算部分：L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm軸的受力分析：計 算 及 說 明結果根據(jù)受力圖畫出剪力圖和彎矩圖：豎直方向受力圖：剪力圖：計 算 及 說 明結果Mv：水平方向受力圖：剪力圖：剪力和：M合：由上圖可知應力最大處的位置，校核此處即可由于扭轉(zhuǎn)切應力的脈動循環(huán)變應力，取因此軸的計算應力：計 算 及 說 明結果另外小齒

8、輪的兩個端面處較危險，左端按軸頸d=45mm若彎曲組合按最大處計算，則有：軸的設計：1. l1的尺寸由聯(lián)軸器確定，我們留出30mm的余量，則可取l1=80mm,d1由聯(lián)軸器內(nèi)的內(nèi)徑確定取d1=50mm。2. l2的尺寸由擋油板寬度，軸承寬度和軸承端蓋的寬的確定，擋油板8mm,軸承寬度為21mm,端蓋24mm,在這之上加上2mm,l2=55mm,d2由軸承確定為55mm.3. l3的尺寸由2軸的尺寸確定讓它們軸承之間的尺寸相減得到，l3=85.5mm,d3應高出l2,58mm,我們?nèi)3=62.4. l4由大齒輪的寬度決定，大齒輪的寬度應小于小齒輪6mm,所以大齒輪寬度為78mm,我們?nèi)4=7

9、7,d4應高與軸承l(wèi)5 ,2mm.所以d4=57mm5. l5 由軸承的寬度21，和擋油板12.5mm，再加齒輪的余量1mm,l5=34.5mm,d5由軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定d5=55mm.計 算 及 說 明結果八軸承的壽命計算（以軸軸承30209為例）30209的主要性能參數(shù)如下：（可查閱相關手冊）基本額定動載荷:基本額定靜載荷：極限轉(zhuǎn)速：軸承面對面安裝，由于前面求出支反力，則軸承受力為：由于由表18.7得：e=0.4當量動載荷P為：（由表18.8，?。┯?算 及 說 明結果九選用鍵并校核：1.安裝帶輪處鍵的選擇及尺寸，類型鍵10*63 GB/T1095-20032. 小錐齒輪：鍵10*45 GB/

10、T1095-20033. 大錐齒輪：鍵16*10*45（b*h*l）GB/T1095-20034. 鍵的擠壓強度校核：由表7.1查得：=110Mpa聯(lián)結所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T十，減速器附件的選擇1. 通氣口 由于在室內(nèi)使用，選用簡易通氣口，采用M16*1.52. 油表指示裝置3. 起吊裝置采用吊環(huán)螺釘，螺紋規(guī)格為M10，箱座采用吊鉤十一，潤滑和密封1. 齒輪的潤滑采用油池潤滑，2. 軸承的潤滑可采用侵油潤滑3. 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)態(tài)，采用氈圈密封計 算 及 說 明結果十二，心得體會。再設計課題開始的時候非常的困難，完全一片茫然，就不知道減速箱里邊的齒輪該怎樣放，當然也參考了很多的書籍，和一些網(wǎng)絡上的資料，才有了些頭緒，當然還有我們班的同學的大力支持，在計算和繪圖的過程中有很多的問題，他們都給了很多的幫助，大家都是新娘子出閣頭一回，自己也少不了摸索，特別是在作圖的時候，更改了很多，把圖紙都快擦壞了，這次的課程設計讓我第一次自己做自己的設計，也許這也是自己設計生涯的開端，當然這是自己寶貴的經(jīng)驗，我想下次，我會做的更好。參考資料和書籍1. 邱宣懷 主編 機械設計（第四版） 高等教育出版社.