圓錐圓柱減速器(機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計) ( 最終版)

1、西安電子科技大學(xué)課程設(shè)計報告班級：船員：王典王東旭劉瑞明李志輝薛敏田艷尼指導(dǎo)教師：陳永琴材料目錄序列號。名字?jǐn)?shù)量1課程設(shè)計擔(dān)當(dāng)書12課程設(shè)計清單13零件圖34減速機(jī)組裝圖1西安電子科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計擔(dān)當(dāng)書設(shè)計主題：圓錐圓柱式減速機(jī)設(shè)計本科：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計書一、設(shè)計主題(圓錐圓柱式)設(shè)計了鏈板式輸送機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，其傳動圖如下1 .電動機(jī)2 .偶聯(lián)反應(yīng)3 .減速機(jī)4 .鏈條傳動5 .運(yùn)輸鏈二、已知數(shù)據(jù)傳送帶鏈條總張力F=6000 (N )傳送帶鏈條速度V=0.8 ()輸送機(jī)鏈輪節(jié)圓直徑D=300 (mm )輸送鏈鏈輪軸上的效率，包

2、括鏈輪和軸承的功率損失工作年限為五年，每天工作兩班輸送鏈速度的容許誤差為%三、工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動，灰塵多，少量生產(chǎn)。四、設(shè)計工作量1 .部件動作圖13張(各部件的三維模型)2 .減速機(jī)組裝圖1張(三維組裝模型、運(yùn)動模擬)3 .設(shè)計清單的一部分設(shè)計清單目錄一、設(shè)計方案的配置二、電動機(jī)的選定三、計算總齒數(shù)比和分配各級齒數(shù)比 4四、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)的計算 5五、傳動部件的設(shè)計計算71、圓錐齒輪傳動設(shè)計計算2、圓柱齒輪設(shè)計計算六、軸的設(shè)計計算151、輸入軸的設(shè)計2、中間軸的設(shè)計3、輸出軸的設(shè)計4、軸的檢查(以中間軸為例)七、滾動軸承的選定和檢查計算 26八、外殼的設(shè)計九、聯(lián)軸器的選擇

3、28十、潤滑和密封28十一、總結(jié)十二、參考文獻(xiàn)29十三、附錄(零件和組裝圖)設(shè)計清單1 .設(shè)計方案的配置設(shè)計了鏈板式輸送機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，其傳動圖如下1 .電動機(jī)2 .偶聯(lián)反應(yīng)3 .減速機(jī)4 .鏈條傳動5 .運(yùn)輸鏈二、電動機(jī)的選定1 .電機(jī)的類型：根據(jù)工作要求和工作條件，選擇一般用途的y系列三相異步電動機(jī)。 臥式密閉結(jié)構(gòu)。2 .功率的確定2.1工作裝置所需電力(kw):=Fv/(1000 )=60000.8/(10000.96 )=5kw2.2從電機(jī)到機(jī)床的總效率:通過查表1-7來決定各級傳動的機(jī)械效率八級精度圓錐齒輪傳動(油潤滑):0.95八級精度圓柱齒輪傳動(油潤滑):0.97滾子鏈傳動效率：

4、 0.96彈性桿端銷接頭： 0.993圓柱滾子軸承： 0.98=0. 9930.98 30.950.970.96=0. 8268(聯(lián)軸器效率、軸承效率、圓錐齒輪的傳動效率、圓筒齒輪的傳動效率、鏈條傳動效率)2.3所需電機(jī)功率(kw):=/=5Kw/0.8268=6.0474kw2.4電機(jī)額定功率：根據(jù)表16-1選定電動機(jī)的額定功率為7.5kw .3 .確定電動機(jī)的型號機(jī)床轉(zhuǎn)速=60v1000/(D)=51r/min電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇比較了常用同步轉(zhuǎn)速1000r/min、1500r/min兩種?？傹X數(shù)比i=/，這里是電動機(jī)的全轉(zhuǎn)速。在此，將2種電機(jī)相關(guān)的數(shù)據(jù)如下表所示進(jìn)行比較。計劃電機(jī)型號額定功率/

5、kw同步轉(zhuǎn)速/(r/min )全轉(zhuǎn)速/(r/min )總齒輪比IY160M67.5100097019.02.Y132M47.51500144028.235由以上表可知，為了使提案I的總齒數(shù)比太小，能夠合理地分配齒數(shù)比，使傳動裝置的結(jié)構(gòu)緊湊而決定提案II。電機(jī)型號的確定是根據(jù)與電機(jī)電力同步的轉(zhuǎn)速，將電機(jī)型號選定為Y132M4。 從表12-1可知，電動機(jī)座的中心高度為132mm，中床，4是電動機(jī)的極數(shù)。電機(jī)型號額定功率(千瓦)全轉(zhuǎn)速(r/min )啟動扭矩/額定扭矩最大扭矩/額定扭矩Y132M47.514402.22.3三、計算總齒數(shù)比，分配各級齒數(shù)比1 .總齒輪比：=/=1440/51=28.2

6、352 .分配齒輪比的基本原則：在設(shè)計二級或多級減速機(jī)時，將齒輪比合理地分配給各級是非常重要的。 直接影響減速機(jī)的尺寸、重量、潤滑方式、維護(hù)等。分配齒數(shù)比的基本原則如下(1)使各級傳動的負(fù)荷能力大致相等(一般指齒面接觸強(qiáng)度)。(2)各級傳動的大齒輪浸油的深度大致相等，簡化潤滑。(3)在減速機(jī)上得到最小的外形尺寸和重量。分配圓錐圓筒齒輪減速機(jī)的齒數(shù)比時，必須盡量避免圓錐齒輪的大小過大，制造困難，所以高速機(jī)圓錐齒輪的齒數(shù)比不要太大，通常=0.25，且3。3 .初定鏈傳動的齒輪比：=3.137減速機(jī)的齒輪比：=i/=28.235/3.137=9錐齒輪齒數(shù)比：=0.53=1.5立柱齒輪的齒數(shù)比：=9/

7、1.5=6四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)的計算1 .各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min )高速軸的轉(zhuǎn)速：=1440 r/min中間軸的轉(zhuǎn)速：=/=1440/1.5=960 r/min低速軸的轉(zhuǎn)速：=/=960/6=160 r/min鼓軸iv的轉(zhuǎn)速：=/=160/3.137=51r/min2 .各軸的輸入功率P(kw )高速軸的輸入功率： P1=Pd=6.0051kw中間軸的輸入功率： P2=P1=5.591kw低速軸的輸入功率： P3=P2=5.315kw鼓軸iv的輸入功率： P4=P3=5kw3 .各軸的輸入扭矩T(Nm )高速軸的輸入扭矩： 39.825Nm中間軸的輸入扭矩： 55.619Nm低速軸的輸入扭

8、矩： 317.239Nm鼓軸iv的輸入扭矩： 936.275Nm4 .各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)項目轉(zhuǎn)速(r/min )功率(千瓦)扭矩(N*m )齒輪比高速軸I14406.005139.8251中間軸9605.59155.6191.5低速軸1605.315317.2396滾子鏈條515936.2753.137五、傳動零件的設(shè)計計算(1)圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算已知數(shù)據(jù)：齒數(shù)比u=1.5、功率P=6.0051kw小齒輪=1440r/min，扭矩=39.825 Nm大齒輪=960r/min，扭矩=55.619 Nm1 .選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)1.1選擇閉式直齒圓錐齒輪傳動，根據(jù)齒形造成齒形角

9、，齒尖的高度系數(shù)、螺旋角、軸的角度、不變位，齒尖的高度縮短齒。根據(jù)1.2教科書表10-1，材料的選擇是小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS。1.3根據(jù)教科書表10-8，選擇8個階段的精度。2 .以齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式： 2.922.1參數(shù)確定試選負(fù)荷系數(shù)=1.3計算小齒輪傳遞的扭矩=39.825Nm選擇齒寬系數(shù)=1/3(錐齒輪=0.250.35 )從教科書表10-6調(diào)查材料的彈性影響系數(shù)。根據(jù)圖10-21d，以齒面的硬度調(diào)查了小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa、大齒輪的接觸疲勞極限Hlim2=550MPa。計算應(yīng)力

10、循環(huán)次數(shù)從圖10-19調(diào)查接觸疲勞壽命系數(shù)計算接觸疲勞容許應(yīng)力2.2估算小齒輪的分度圓直徑代入的價值小2.92=79.39毫米2.3圓周速度v的計算=(3. 1415966.161440 )/(60000 )=5m/s3 .修改分度圓的直徑齒輪的使用系數(shù)負(fù)荷狀態(tài)稍有沖擊，表10-2的結(jié)果=1。根據(jù)圖10-8調(diào)查的動負(fù)荷系數(shù)=1.27。根據(jù)表10-3求出了齒間負(fù)荷分配系數(shù)=1。根據(jù)大齒輪的兩端支撐、小齒輪的懸臂配置，調(diào)查了表10-9的軸承系數(shù)=1.25式=1.5=1.51.25=1.875接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)=11.271.875=2.38用實際載荷系數(shù)修改的圓的直徑如下=79.39=97.12 m

11、m毫米4 .齒輪的選擇和相關(guān)參數(shù)的計算選擇=24，=i=241.5=36實際齒輪比：u=i=/=36/24=1.5模塊m=/=97.12/24=4.047mm毫米參考機(jī)械課程設(shè)計手冊取接近模塊m=4實際圓直徑=m=424=96 mm毫米=m=436=144 mm毫米分錐角=90-=56.31錐形間距mm齒寬b=R=87=29 mm毫米名字代碼名稱小圓錐齒輪大圓錐齒輪齒數(shù)z軸2436模組化m4分錐角33.6956.31分度圓的直徑德. d96144牙齒的高度4牙根高4.8錐形距離r87齒寬乙級聯(lián)賽295 .彎曲疲勞強(qiáng)度檢查5.1校核彎曲強(qiáng)度公式如下=5.2參數(shù)的確定：彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)K=2.38

12、=39.825 Nm納米齒形系數(shù)=1.62應(yīng)力校正系數(shù)=2.53齒寬b=29 mm毫米模塊m=4取值=0.85=500Mpa疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S=1.251.5，S=1.45.3計算：所以，一致滿足彎曲強(qiáng)度要求，選定參數(shù)合適，設(shè)計合理。(2)圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算已知數(shù)據(jù)：齒數(shù)比i=6電力P=5.591kw小齒輪=960 r/min，扭矩=55.619Nm大齒輪=160r/min，扭矩=317.239Nm1 .選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)1.1選定閉式直齒圓柱齒輪傳動。根據(jù)教科書表10-1，選定小齒輪材料40Cr鋼、調(diào)質(zhì)處理、硬度280HBS的大齒輪材料45鋼、調(diào)質(zhì)處理、硬度240HBS。1.3教科書表10-8顯示，運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)床，速度不高，所以選擇了8級精度。試選1.4小齒輪齒數(shù)=20=u=620=1202 .以齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式：2.1決定參數(shù)：試選負(fù)荷系數(shù)=1.3計算小齒輪傳遞的扭矩=55.619Nm從表10-7中選擇齒寬系數(shù)=1根據(jù)表10-6調(diào)查的材料的彈性影響系數(shù)=189.8從圖10-30中取出=2.5從圖10-21d調(diào)查了齒面硬度下小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa、大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa。計