圓錐-圓柱齒輪減速器課程方案含圖紙

1、圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計方案含圖紙.圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計方案含圖紙.機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書圓錐圓柱齒輪減速器-PAGE33-圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計方案含圖紙.機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書圓錐圓柱齒輪減速器目錄一、設(shè)計任務(wù)書2二、電機的選擇計算一、擇電機的轉(zhuǎn)速2二、工作機的有效功率2三、選擇電動機的型號3三、運動和動力參數(shù)的計算一、分配傳動比3二、各軸的轉(zhuǎn)速3三、各軸的功率4四、各軸的轉(zhuǎn)矩4四、傳動部件的設(shè)計計算1.閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算42.閉式直齒輪圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算6五、軸的設(shè)計計算減速器高速軸I的設(shè)計9減速器低速軸II的設(shè)計113.減速器低速軸III的設(shè)計14

2、六、轉(zhuǎn)動軸承的選擇與壽命計算1.減速器高速I軸轉(zhuǎn)動軸承的選擇與壽命計算162.減速器低速II軸轉(zhuǎn)動軸承的選擇與壽命計算173.減速器低速III軸轉(zhuǎn)動軸承的選擇與壽命計算18七、鍵聯(lián)接的選擇和驗算1.聯(lián)軸器與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接192.大圓錐齒輪與低速軸II的的鍵聯(lián)接19大圓柱齒輪與低速軸III的的鍵聯(lián)接20八、潤滑油的選擇與熱平衡計算1.減速器的熱平衡計算212.潤滑油的選擇22九、參照文件23計算及說明結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書班級機械0402學(xué)號200406010219姓名鄭利江一、設(shè)計題目：設(shè)計圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計鑄工車間的型砂運輸設(shè)備。該傳達設(shè)備的傳動系統(tǒng)由電動機減速器運輸帶組成。每日二班工作

3、。（圖1）1電動機；2聯(lián)軸器；3減速器；4鼓輪；5傳達帶二、原始數(shù)據(jù)：傳達帶拉力F(KN)傳達帶速度V(m/s)鼓輪直徑D（mm）使用年限（年）1.7701.3922357三、設(shè)計內(nèi)容和要求：1.編寫設(shè)計計算說明書一份，其內(nèi)容平時包括以下幾個方面：（1）傳動系統(tǒng)方案的剖析和制定以及減速器種類的選擇；（2）電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算；（3）傳動部件的設(shè)計計算（如除了傳動，蝸桿傳動，帶傳動等）；（4）軸的設(shè)計計算；（5）軸承及其組合部件設(shè)計；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計；（8）裝置圖和部件圖的設(shè)計；（9）校核；（10）軸承壽命校核；（11）設(shè)

4、計小結(jié)；（12）參照文件；（13）致謝。計算及說明結(jié)果2.要求每個學(xué)生完成以下工作：（1）減速器裝置圖一張（0號或一號圖紙）（2）部件工作圖兩張（輸出軸及該軸上的大齒輪），圖號自定，比率11。（3）設(shè)計計算說明書一份。二、傳動方案的制定運動簡圖以下：（圖2）由圖可知，該設(shè)備原動機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為型砂運輸設(shè)備。減速器為張開式圓錐圓柱齒輪的二級傳動，軸承初步采用深溝球軸承。聯(lián)軸器2采用凸緣聯(lián)軸器，8采用齒形聯(lián)軸器。計算及說明結(jié)果三、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算一、選擇電動機的種類和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和條件，采用三相籠型異步電動機，Y系列，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，

5、頻率50Hz。二、選擇電動機容量工作機主動軸功率：傳動裝置的總效率：（式中、分別為聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動軸承、原錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動和卷筒的傳動效率。）取=0.99（聯(lián)軸器），=0.985（轉(zhuǎn)動軸承），=0.96（齒輪精度為8級，不包括軸承效率），=0.97（齒輪精度為8級，不包括軸承效率），=0.96（卷筒效率，不包括軸承）則電動機所需功率：三、確定電動機的轉(zhuǎn)速卷筒州的工作轉(zhuǎn)速為：按課程設(shè)計指導(dǎo)書P7表1查得圓錐圓柱齒輪的傳動比一般范圍為：=1025，故電動機轉(zhuǎn)速計算及說明結(jié)果依照額定功率，且轉(zhuǎn)速滿足，選電動機型號為：。其主要性能以下表：型號額定功率Kw滿載時轉(zhuǎn)速電流（380V）A效率%功率因數(shù)3

6、14206.882.50.817.02.22.3電動機的外形尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD100380288245160140122860831四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1.總傳動比總傳動比2.分配減速器的各級傳動比直齒輪圓錐齒輪傳動比按直齒輪圓柱齒輪傳動比，又錐齒輪的傳動比一般不大于3，故取=3則實質(zhì)總傳動比，滿足要求。計算及說明結(jié)果五、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1.各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標號均已在圖2中標出）2.各軸的輸出、輸入功率3.各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩計算及說明結(jié)果運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸

7、名效率P(Kw)轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)速nr/min傳動比效率輸入輸出輸入輸出電動機軸2.98720.0914201.00.99軸2.9572.91319.8919.5914203.00.95軸2.7962.75456.4155.57473.334.20.96軸2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒軸2.6052.463219.77207.79113.2計算及說明結(jié)果四、傳動部件的設(shè)計計算一、圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率（略大于小齒輪的實質(zhì)功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動比，由電動機驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變

8、。1.選定齒輪種類、精度等級、資料及齒數(shù)（1）按傳動方案，采用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位。（2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，應(yīng)采用8級精度。（3）、資料選擇，小齒輪資料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪資料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者資料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲倦強度設(shè)計公式：（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得資料彈性影響系數(shù)。2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲倦強度極限，大齒輪的接觸疲倦極限。計算及說明結(jié)果3）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：4）查得接觸批量壽命系數(shù)5）計算接觸疲倦許

9、用應(yīng)力6）試選，查得所以，7）8）（2）、計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得2）計算圓周速度v計算及說明結(jié)果3）計算載荷系數(shù)依照，8級精度，查得，所以。4）按實質(zhì)的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：5）技術(shù)模數(shù)3.按齒根波折疲倦強度設(shè)計公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得小齒輪的波折疲倦強度極限，大齒輪的波折疲倦強度。2）查得波折疲倦壽命系數(shù)3）計算波折疲倦許用應(yīng)力取波折疲倦安全系數(shù)S=1.4，則，計算及說明結(jié)果4）載荷系數(shù)K=2.315）節(jié)圓錐角6）當量齒數(shù)7）查取齒形系數(shù)8）查取應(yīng)力校正系數(shù)9）計算大小齒輪的,并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）、設(shè)計計算m綜合剖析考慮，取

10、得，計算及說明結(jié)果4.幾何尺寸計算（1）、計算大端分度圓直徑（2）、計算節(jié)錐頂距（3）、節(jié)圓錐角（4）、大端齒頂圓直徑（5）、齒寬二、圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率（略大于小齒輪的實質(zhì)功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動比，由電動機驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。計算及說明結(jié)果1.選定齒輪種類、精度等級、資料及齒數(shù)（1）由以上計算的數(shù)據(jù)可得圓錐齒輪的傳動在軸的軸向力此軸向力較小，故二級變速裝置采用直齒圓錐齒輪。（2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，應(yīng)采用8級精度。（3）、資料選擇，小齒輪資料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪資

11、料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者資料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲倦強度設(shè)計公式：（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）試選載荷系數(shù)2）計算小齒輪傳達的轉(zhuǎn)矩3）采用齒寬系數(shù)4）查得資料彈性影響系數(shù)。5）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲倦強度極限，大齒輪的接觸疲倦極限。計算及說明結(jié)果6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：7）查得接觸批量壽命系數(shù)8）計算接觸疲倦許用應(yīng)力（2）、計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得=42.8mm2）計算圓周速度v3）計算齒寬b計算及說明結(jié)果4）計算齒寬與齒高比模數(shù)：齒高：5）計算載荷系數(shù)依照，8級精度，可查得動載荷系數(shù)，直齒輪

12、假設(shè)，查得查得使用系數(shù)查得8級精度，除掉了相對支撐為非對稱部署時，=1.4513由所以。6）按實質(zhì)的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：7）計算模數(shù)計算及說明結(jié)果3.按齒根波折疲倦強度設(shè)計公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得小齒輪的波折疲倦強度極限，大齒輪的波折疲倦強度。2）查得波折疲倦壽命系數(shù)3）計算波折疲倦許用應(yīng)力取波折疲倦安全系數(shù)S=1.4，則，4）計算載荷系數(shù)K5）查取齒形系數(shù)6）查取應(yīng)力校正系數(shù)7）計算大、小齒輪的,并加以比較。，大齒輪的數(shù)值大。計算及說明結(jié)果（2）、設(shè)計計算m綜合剖析考慮，取，得，取4.幾何尺寸計算（1）、分度圓直徑（2）、中心距（3）、齒寬，取，5.驗算假設(shè)成立

13、，計算有效。計算及說明結(jié)果三、數(shù)據(jù)整理1.圓錐齒輪齒輪種類：直齒圓錐齒輪（,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位）。精度8級，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪資料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。大端分度圓直徑：小齒輪，大齒輪節(jié)錐頂距：R=109.0986mm節(jié)圓錐角：，大端齒頂圓直徑：，齒寬：齒數(shù)：，模數(shù)m=32.圓柱齒輪齒輪種類：直齒圓柱齒輪精度8級，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪資料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。分度圓直徑：，中心距：a=155mm齒寬：，齒數(shù)：，模數(shù)：m=2.5mm計算及說明結(jié)果五、軸的計算一、減速器高速軸I的設(shè)計1

14、.求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面的計算可得2.求作用在齒輪上的力圓錐小齒輪圓錐大齒輪圓柱小齒輪、大齒輪計算及說明結(jié)果3.初步確定軸的最小直徑采用軸的資料為45鋼，調(diào)質(zhì)辦理。取,于是得同時采用聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩：，則，結(jié)合電動機的參數(shù)，采用凸緣聯(lián)軸器，型號YL4聯(lián)軸器，即，該端采用的半聯(lián)軸器的孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器轂孔的長度L=62mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）、制定軸上部件的裝置方案以以下列圖為軸上的裝置方案（圖3）（2）、依照軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，以以以下列圖：（圖4）計算及說明結(jié)果1）由聯(lián)軸器尺寸確定由聯(lián)軸器的轂孔長度L和直徑d及相關(guān)要求，可確定2）初步選擇轉(zhuǎn)

15、動軸承。軸承同時承載徑向力和軸向力，但軸向力較小，應(yīng)采用單列深溝球軸承。參照工作要求，并依照尺寸，采用0基本游隙組、標準精度級的單列深溝球軸承6206，其尺寸為。為了利于固定，一般取比b小1mm（如圖3所示），故可確定。3）由經(jīng)驗公式算軸肩高度：取軸肩高為4mm，確定。由課程設(shè)計指導(dǎo)書P47圖46的要求可得，取。4）依照軸承安裝方便的要求，取，得依照安裝軸承旁螺栓的要求，取。依照齒輪與內(nèi)壁的距離要求，取。5）依照齒輪孔的軸徑和長度，確定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）、軸上的部件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按手冊查得，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接處的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm（標準鍵長見）。計算及說明結(jié)果為了保證聯(lián)軸器與軸配合有優(yōu)異的對中性，應(yīng)選擇聯(lián)軸器輪轂與軸配合為H7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接處的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm（標準鍵長見）。為了保證齒輪與軸配合有優(yōu)異的對中性，應(yīng)選擇齒輪輪轂與軸配合為H7/n