立式二级圆锥圆柱齿轮减速器设计（全套含CAD图纸）
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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851机械设计课程设计计算说明书下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852前言简易半自动三轴钻床用于在零件上钻孔，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使钻头持续转动，在零件上打孔。要求使用期限是双班制10年。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854目录一、设计任务书3二、总体方案设计3、传动方案拟定3、电动机的选择4、传动系统的运动和动力参数5三、传动零件的设计计算6（1）圆锥齿轮设计6（2）圆柱齿轮设计11（3）轴的设计和校核计算16（4）键联接设计计算21（5）滚动轴承的选择及寿命计算22四、减速器箱体及附件的设计261润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择262箱体设计263技术要求26五、参考资料27下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709855一、设计任务书1、设计题目简易半自动三轴钻床2、设计背景（1）题目简述简易半自动三轴钻床用于在零件上钻孔，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使钻头持续转动，在零件上打孔。（2）使用状况生产批量为5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作5小时；检修期为三年大修。（3）生产状况生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。3、设计参数选择第4组数据切削速度V021M/S，孔径D8MM，切削阻力矩T120NM，切削时间7S，切削阻力F1280N。4、设计任务（1）三个钻头以相同的切削速度V作切削主运动，安装工件的工作台作进给运动。每个钻头轴向进给阻力为F，被加工零件上三孔直径均为D，每分钟加工两件。（2）室内工作，生产批量为5台。（3）动力源为三相380/220V，电机单相运转，载荷较平稳。（4）使用期限为10年，大修周期为三年，双班制工作。（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。二、总体方案设计1、传动方案的拟定根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分（1）原动机的选择设计要求动力源为三相交流电380/220V故，原动机选用电动机。（2）传动装置的选择减速器电动机输出转速较高，并且输出不稳定，同时在运转故障或严重过载时，可能烧坏电动机，所以要有一个过载保护装置。可选用的有带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。链传动与齿轮传动虽然传动效率高，但会引起一定的振动，且缓冲吸振能力差，也没有过载保护；带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本也较低，但是传动效率较低，传动比不恒定，寿命短；但还是比较符合本设计的要求，所以采用蜗杆传动。总传动比为1，要实现传动方向改变90度，因而可以考虑采用蜗轮蜗杆下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709856加斜齿轮或者是锥齿轮加斜齿轮减速器，但考虑到蜗轮蜗杆效率较低，而且安装精度、润滑要求高等因素，因而决定采用后者，即锥齿轮加斜齿轮减速器。机构简图电动机的选择（1）类型和结构形式的选择按工作条件和要求选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动机，封闭结构。（2）电动机功率计算传动效率带传动V带1096一对轴承2锥齿轮油润滑8级精度齿轮一对圆柱斜齿轮级精度3097联轴器效率4总传动效率下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098575425421309609709钻头转速R/MINW1N3VD（3）电动机转速计算确定传动比范围齿轮传动比范围；在相关手册中查阅符合这52齿I一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸及成本，选择Y160M12型，额定功率11KW电动机，满载转速30/MINMNR传动系统的运动和动力参数计算总传动比30/IN598514MAWNRI1、分配减速器的各级传动比带传动的传动比为02I若齿轮的传动比取，则锥齿轮的传动比为23146ERRORNOBOOKMARKNAMEGIVEN12II2、计算传动装置的运动和动力参数（）计算各轴转速电机轴30/MINMNR轴15轴21/I7318/MIN046RNRI轴23478/IN50/II（）计算各轴输入功率电机轴1DPKW1轴0096732PWK2轴2123097KW3轴374K下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709858A、计算各轴输入转矩电动机输出转矩95079530275DDMPTNMN1轴11614892轴2950732957DPTNMN3轴3045183D将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表功率P/KW转矩T/NM轴名输入输出输入输出转速NR/MIN传动比I效率电机轴79525307530002096轴763275574859481015002046096轴7329725695479451733138轴7046969133981326450181461096三、传动零件的设计计算圆锥齿轮设计计算项目计算内容计算结果选材、精选用直齿轮，批量较小，小齿轮用45钢，调质处理，硬度平均取220HB，大齿轮用45钢，正火处理，硬度平均取190HB。8级精度。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709859度工作时间及部分参数闭式直齿圆锥齿轮传动，轴夹角，90传递功率，转速17632PKW15/MINNR传动比。04I两班制工作，寿命10年（每年按300天计算）小齿轮做悬臂布置，使用时间内，工作时间占2339017632PKW5/MINNR04I寿命10年，300天/年，工作时间占233初步计算小齿轮直径1D因为采用闭式软齿面传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径初选小齿轮齿数取,18Z20461832,Z37，1Z375I传动比相对误差，合适0149526I小齿轮转矩148590TNM初选载荷系数，AVFK，12516TK取齿宽系数03R确定弹性影响系数189EZMPA确定区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动25HZ确定接触许用应力循环次数8160106301293610HNNJL61KMPAZE89145TNMLI2607HA12598PHMAK1V6T03R25HZ8196N240下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851082160/4560HNNJLI查教材图1019曲线得，1HNK215HN查教材图1021（D）得，LIM160HMPALIM2570PA取安全系数HS11LIM22/16/60057598PNKMAP由接触强度计算小齿轮的分度圆直径2131RKTE9UHZD2（05）（）2131R2329U8648590756759036DM2（）（）确定基本参数验算载荷系数1759104MRD齿轮圆周速度1647/600NVMS精度等级取8级精度合理由教材图108查得12HFK1254970/IN63ATKFNB查教材表109得出轴承系数，由公式得5HBE158HFBE接触强度载荷系数2517235AVHK校正直径8级精度合理18Z237取6NM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985113317599416TTKDM校核传动比误差因齿数未做圆整，传动比不变。确定主要传动尺寸确定模数,4/8M查表取6小齿轮直径1T1DZ0大齿轮直径2T2M锥距21U0461RD8934齿宽1B397圆整，取，2M16B12D08MB379R2校核齿根弯曲疲劳强度确定弯曲强度载荷系数与接触强度系数相同395K计算当量齿数118203COSVZ2237842COS09VZ,2FY217F,51S85SY确定许用应力由教材图1018，1K092FN2095FN取安全系数4S由教材图1020（C）得，FN14MPAFN25MPA按脉动循环变应力确定许用弯曲应力，即FN1094281FKPAS28PA51AK4V2F751Y42F1S6752Y9041FKNMPAF25N189F24PA下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098512校核弯曲强度1F11222137548901584056FASFRKTYMPABMZ2374896FA845MP2A合格静强度校核静强度校核,因传动无严重过载,故不作静强度校核圆柱齿轮设计计算项目计算内容计算结果选材、精度选用斜齿轮，批量较小，小齿轮用45钢，调质处理，硬度210HB230HB，平均取220HB，大齿轮用45钢，正火处理，硬度为170HB210HB，平均取190HB。8级精度。初步计算小齿轮直径1D因为采用闭式软齿面传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径,由附录A表由表3211UKTDHPDA1取，动载荷系数756D，转矩22130/47WHBZ，由表2711查取1954TNM01D接触疲劳极限LIM160HPALIM25HPALI12296049PM41K195TNMLI260HMPA12549PHA下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985131312791DHPKTUA初取1取123MD确定基本参数圆周速度精度等级12371842/6060DNVMS取8级精度合理取,29Z14,96I确定模数,查表取/23/7TMDZ25NNT1T15ARCOSARCS96DZ2741230M确定螺旋角小齿轮直径2TM857B70大齿轮直径初步尺宽校核传动比误差因齿数未做圆整，传动比不变。8级精度合理147Z269取5N12D30M857B校齿核面接触疲劳强度HPTHVAEHUBDFKZ11计算齿面接触应力节点区域系数查图2716非变位斜齿轮432HZ弹性系数查表2711MPAZE819重合度系数端面重合度TANTAN21221ZNT0RCRCT2857OSOS7922185ARAR46BDTT20857由于没有变位所以端面啮合角432HZMPAE8198720T下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098514168螺旋角系数07ZCOS9125AKV781COS/2BH312017066121405KABCBD12/945/78TAFTNBM齿面接触应力24318907915364815007/HNM2计算许用接触应力HPLIMLIXWRVLNTHPSZZ总工作时间103602310HTH1196783450LHNNT应力循环次数921/2LI接触寿命系数由图2723查出NTZ（单向运转取）齿面工作硬化系数16870Z9182AK405V781HK40523074/HNM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851522130179/65WHBZ11023/714接触强度尺寸系数由表2715按调质钢查XZ润滑油膜影响系数取为1212121VRLZZ由表2714取最小安全系数LIM05HS许用接触应力12226051471/3/05/HPNM3验算212549/IN,61HHPMPA165WZ02X51LIMHS122263/0/PHNM接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整确定主要传动尺寸134N34NAD/280531576,AMZCOSZR925ARCOS1761M中心距）圆整取因为精确的TN/COS端面模数小齿轮直径1T36498DMZM大齿轮直径2T21054齿宽70B176512958DM04B3124下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098516齿根弯曲疲劳强度验算1由式2711FPSAFNTFVAFYMBK1,125K4H,4FY238FY,163S167S0/50V,928Y14FK齿根弯曲应力1145367825782546300TFAVFFASNKYBMMP21/24197FMPA2计算许用弯曲应力FP由式2717LIMLIFXRRELTVNTSYY试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限查图2724CLI，LIM1265FMPALIM20FMPA另外取12120,189,03STVRELTRELTRRELRRELTNNYYY由图2726确定尺寸系数1X2由表2714查最小安全系数5MINFS125AKV4F125Y38F16S27Y08314FK1067FMPA29LIM1265FMPALI0189NTY231X下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851712650891376FPMPA232125FP3弯曲疲劳强度验算1067FFPMA229251MINFS121RRELTRRELTVLVLSTY376FPMA2P合格静强度校核静强度校核,因传动无严重过载,故不作静强度校核3、轴的设计和校核计算1小锥齿轮轴的校核计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径3372119PDCMNMD50IN取所受转矩1489TN齿轮圆周力1289TTFNA2TF齿轮径向力46RR6R水平面反力50012AH989261BFN05073HAQMM4899BT2357AHFN61B垂直面反力261416280AVF278AVFN下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098518计算项目计算内容计算结果29610437547BVFN58VMM5480VMNM弯矩图见图1合成弯矩图22HV取A点12736NM转矩图48590TNM应力校正系数用插入法由表163中求得，106,13BBMPAPA0583B0583当量弯矩图2221764903048ETNM13048EMNM校核强度386BCMPAD合格2大锥齿轮轴的校核（计算时由于轴上三个圆柱齿轮的对称布置，因而弯矩因素消除）计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径339471228PDCMNMIN45D取所受转矩NT69128齿轮圆周力28609TFN3147T20TF下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098519计算项目计算内容计算结果齿轮径向力12437RRFN59RR2549RFN齿轮轴向力10381506428AVMFNM38276A垂直面反力N/2468AVN3057BF19810648AVM2464BMM1073128VABVNNFAV32057B168VMM水平面反力86095642AHF71B038HMNM61435AHFN27B3681HMNM弯矩图见图2合成弯矩图2223186148305VH405转矩图97TNM应力校正系数用插入法由表163中求得，106,13BBMPAPA0583B0583当量弯矩图224857369ETNM2（9470）7369EMNM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098520计算项目计算内容计算结果校核强度337690560014BCMMPAD合格3圆柱齿轮轴的校核（计算时由于轴上三个圆柱齿轮的对称布置，因而弯矩因素消除）计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径33741228PDCMNMIN48D取所受转矩NT291齿轮圆周力3456TFN37TF齿轮径向力7R54R齿轮轴向力14563927856ATGN786AN垂直面反力780/1BVF14563293467A0MVBMN5213BVF9467A0MVMN水平面反力54713086591782AHF345BN14390NMAHMB7510869MF86H1798AHF345BN6MHM水平面弯矩图见图3下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098521计算项目计算内容计算结果合成弯矩图2486937015CBVHMMNM87159CMNM转矩图T应力校正系数用插入法由表163中求得，计算方法同前0583当量弯矩图22287159083190ECMTNM172EMNM校核强度335476EBPAD合格图1下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098522图2图34、键的选择和校核键的选择主要考虑所传递的扭矩的大小，轴上零件是否需要沿轴向移动，零件的对中要求等等。计算项目计算内容计算结果（1）小锥齿轮轴。带轮键的选择与校核下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098523键的选择和参数与联轴器相联接，为静联接，选用普通平键，圆头。由手册查得D24MM时，应选用键GB109679840转矩4859TNM键长0L接触长度8LLB32L许用挤压应力校核P查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP45908674TMPAHLDP故满足要求（1）小锥齿轮轴小锥齿轮键的选择与校核键的选择和参数与联轴器相联接，为静联接，选用普通平键，圆头。由手册查得D24MM时，应选用键GB109679824859TNM转矩2L接触长度16L许用挤压应力校核P查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP4859063221TMPAHLDP故满足要求（2）大锥齿轮轴键的选择和校核静联接,选用普通平键，圆头，由手册查得D64MM时，同时考虑到同一跟轴上尽量选用相同公称尺寸的键，故应选用键GB1096791245键的选择和参数1398TNM转矩45L键长4512LLB3L接触长度查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP41398043759TMPAHLDA759PMA故满足要求下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098524许用挤压应力校核P（3）圆柱齿轮轴键的选择和校核静联接,选用普通平键，圆头由手册查得D4860MM时，两键应分别选用轴二圆柱齿轮键，轴三圆柱键14631450GB109679键的选择和参数9547TNM1380转矩6L键长BLLL接触长度查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP4954708180TMPAHLDA13634PL1804PMPA36故满P足要求许用挤压应力校核P5滚动轴承的选择及寿命计算15030HL1小锥齿轮轴轴承的校核角接触球轴承30206（一对），其尺寸D62MM,D30MM,B16MM计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数查表得轴承30206主要性能参数如下432RCKN05R下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098525X、Y值,10,4,93ARRFEXY当当03716E轴承受力情况2223817063984NRAHVF222175RBV向右139840RSFNY向左2762RS12S1A1111211BF76,4326790F,0F40967NF,F0AARARARARANEPNEP有向左运动的趋势，轴承受压，轴承放松向左，向右当量动载荷（3842694）MAX1210663H357P,L00425714721CNH（）工作时间故1472,HLH合格结论所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。2大锥齿轮的轴上轴承的校核下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098526角接触球轴承30209（一对），其尺寸D85MM,D45MM,B19MM计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数查表得轴承30209主要性能参数如下678RCKN035RX、Y值,10,4,5ARRFEXY当当015E轴承受力情况222614358608NRAHVF，2227099RBV160815RSFNY，向右29RS，向左21A3A21S2A8670BAF328158670N9867095SA有向右运动的趋势，轴承受压，轴承放松211F,04F6876NARAREPN当量动载荷（89578）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098527111F,F026895ARAREPNMAX16H103P,L0178358026CNH（）7工作时间426H故3580,HL合格结论所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。3圆柱齿轮轴上的轴承的校核角接触球轴承30211（一对），其尺寸D100MM,D55MM,B2275MM计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数查表得轴承30211主要性能参数如下908RCKN15RX、Y值,10,4,5ARRFEXY当当015E轴承受力情况222AH91347893NRVF，2225659675RBV117RSFNY，向左29305RS，向右下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852821A1S2A378650BAFN573862160S有向左运动的趋势，轴承受压，轴承放松，向左211F,04F6935NARAREPN当量动载荷（75382）111F,F024ARAREPMAX16H103P,L019852606CNH（）935工作时间6H故5260,HLH合格结论所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。四、减速器箱体及附件的设计1、润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择1润滑形式的选择1油标选择杆式油标C型指标DM16D14D216D36H35A12B8C5D26D1222排油装置管螺纹外六角螺赛及其组合结构指标M2015D1178D30E242S21L30H15B4B13C15D0402密封装置（1）锥齿轮轴密封毡圈油封D60,（2）输出轴密封毡圈油封D603润滑油和润滑脂的选择（1）润滑LCKE220运动粘度198242（40）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985292、箱体设计计算项目计算内容计算结果箱座厚度箱盖厚度箱座突缘厚度箱盖突缘厚度箱座底突缘厚度地角螺钉直径地角螺钉数目轴承旁连接螺钉直径机盖与机座连接螺栓直径轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径连接螺栓D2的间距定位销直径大齿轮顶圆与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离轴承端盖外径轴承端盖突缘厚度机盖肋厚机座肋厚004A38108585B15B1151B225DF0036A12D1075DF15D20506DFD30405DFD40304DFL120200MMD0708D21122D2125D10T1112D3M10851M085取10MM取110MMB12MMB112MMB220MMDF20MMN5取D116MM取D210MM取D38MM取D45MM取L150MM取D8MM取110取29取D2150T9取M185取M7653、技术要求1装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油浸洗，箱体内不允许有任何杂物存生。2保持侧隙不小于0115MM。3调整、固定轴承时应留轴向间隙，。M40254涂色检查接触斑点，沿齿高不小于55，沿齿长不小于505箱体被隔开为两部分，分别装全损耗系统用油LAN68至规定高度。6减速器部分面，各接触面及密封处均不允许漏油，剖分面允许涂以密封胶或水玻璃，不允许使用垫片。7箱体外表面涂深灰色油漆，内表面涂耐油油漆。五、参考资料1、圆柱齿轮设计机械设计课程设计（下册）刘静华、郭卫东、王之栎、吴瑞祥2007年2月出版，北京航空航天大学出版社。2、锥齿轮设计参考机械设计（第七版）导教导学导考，西工大出版社3、锥齿轮设计参考机械设计（第七版），高等教育出版社机械设计课程设计计算说明书前言简易半自动三轴钻床用于在零件上钻孔，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使钻头持续转动，在零件上打孔。要求使用期限是双班制10年。目录一、设计任务书3二、总体方案设计3、传动方案拟定3、电动机的选择4、传动系统的运动和动力参数5三、传动零件的设计计算6（1）圆锥齿轮设计6（2）圆柱齿轮设计11（3）轴的设计和校核计算16（4）键联接设计计算21（5）滚动轴承的选择及寿命计算22四、减速器箱体及附件的设计261润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择262箱体设计263技术要求26五、参考资料27一、设计任务书1、设计题目简易半自动三轴钻床2、设计背景（1）题目简述简易半自动三轴钻床用于在零件上钻孔，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使钻头持续转动，在零件上打孔。（2）使用状况生产批量为5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作5小时；检修期为三年大修。（3）生产状况生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。3、设计参数选择第4组数据切削速度V021M/S，孔径D8MM，切削阻力矩T120NM，切削时间7S，切削阻力F1280N。4、设计任务（1）三个钻头以相同的切削速度V作切削主运动，安装工件的工作台作进给运动。每个钻头轴向进给阻力为F，被加工零件上三孔直径均为D，每分钟加工两件。（2）室内工作，生产批量为5台。（3）动力源为三相380/220V，电机单相运转，载荷较平稳。（4）使用期限为10年，大修周期为三年，双班制工作。（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。二、总体方案设计1、传动方案的拟定根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分（1）原动机的选择设计要求动力源为三相交流电380/220V故，原动机选用电动机。（2）传动装置的选择减速器电动机输出转速较高，并且输出不稳定，同时在运转故障或严重过载时，可能烧坏电动机，所以要有一个过载保护装置。可选用的有带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。链传动与齿轮传动虽然传动效率高，但会引起一定的振动，且缓冲吸振能力差，也没有过载保护；带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本也较低，但是传动效率较低，传动比不恒定，寿命短；但还是比较符合本设计的要求，所以采用蜗杆传动。总传动比为1，要实现传动方向改变90度，因而可以考虑采用蜗轮蜗杆加斜齿轮或者是锥齿轮加斜齿轮减速器，但考虑到蜗轮蜗杆效率较低，而且安装精度、润滑要求高等因素，因而决定采用后者，即锥齿轮加斜齿轮减速器。机构简图电动机的选择（1）类型和结构形式的选择按工作条件和要求选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动机，封闭结构。（2）电动机功率计算传动效率带传动V带1096一对轴承2锥齿轮油润滑8级精度齿轮一对圆柱斜齿轮级精度3097联轴器效率4总传动效率5425421309609709钻头转速R/MINW1N3VD（3）电动机转速计算确定传动比范围齿轮传动比范围；在相关手册中查阅符合这52齿I一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸及成本，选择Y160M12型，额定功率11KW电动机，满载转速30/MINMNR传动系统的运动和动力参数计算总传动比30/IN598514MAWNRI1、分配减速器的各级传动比带传动的传动比为02I若齿轮的传动比取，则锥齿轮的传动比为2314612II2、计算传动装置的运动和动力参数（）计算各轴转速电机轴30/MINMNR轴15轴21/I7318/MIN046RNRI轴23478/IN50/II（）计算各轴输入功率电机轴1DPKW1轴0096732PWK2轴2123097KW3轴374KA、计算各轴输入转矩电动机输出转矩95079530275DDMPTNMN1轴11614892轴2950732957DPTNMN3轴3045183D将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表功率P/KW转矩T/NM轴名输入输出输入输出转速NR/MIN传动比I效率电机轴79525307530002096轴763275574859481015002046096轴7329725695479451733138轴7046969133981326450181461096三、传动零件的设计计算圆锥齿轮设计计算项目计算内容计算结果选材、精选用直齿轮，批量较小，小齿轮用45钢，调质处理，硬度平均取220HB，大齿轮用45钢，正火处理，硬度平均取190HB。8级精度。度工作时间及部分参数闭式直齿圆锥齿轮传动，轴夹角，90传递功率，转速17632PKW15/MINNR传动比。04I两班制工作，寿命10年（每年按300天计算）小齿轮做悬臂布置，使用时间内，工作时间占2339017632PKW5/MINNR04I寿命10年，300天/年，工作时间占233初步计算小齿轮直径1D因为采用闭式软齿面传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径初选小齿轮齿数取,18Z20461832,Z37，1Z375I传动比相对误差，合适0149526I小齿轮转矩148590TNM初选载荷系数，AVFK，12516TK取齿宽系数03R确定弹性影响系数189EZMPA确定区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动25HZ确定接触许用应力循环次数8160106301293610HNNJL61KMPAZE89145TNMLI2607HA12598PHMAK1V6T03R25HZ8196N24082160/4560HNNJLI查教材图1019曲线得，1HNK215HN查教材图1021（D）得，LIM160HMPALIM2570PA取安全系数HS11LIM22/16/60057598PNKMAP由接触强度计算小齿轮的分度圆直径2131RKTE9UHZD2（05）（）2131R2329U8648590756759036DM2（）（）确定基本参数验算载荷系数1759104MRD齿轮圆周速度1647/600NVMS精度等级取8级精度合理由教材图108查得12HFK1254970/IN63ATKFNB查教材表109得出轴承系数，由公式得5HBE158HFBE接触强度载荷系数2517235AVHK校正直径8级精度合理18Z237取6NM3317599416TTKDM校核传动比误差因齿数未做圆整，传动比不变。确定主要传动尺寸确定模数,4/8M查表取6小齿轮直径1T1DZ0大齿轮直径2T2M锥距21U0461RD8934齿宽1B397圆整，取，2M16B12D08MB379R2校核齿根弯曲疲劳强度确定弯曲强度载荷系数与接触强度系数相同395K计算当量齿数118203COSVZ2237842COS09VZ,2FY217F,51S85SY确定许用应力由教材图1018，1K092FN2095FN取安全系数4S由教材图1020（C）得，FN14MPAFN25MPA按脉动循环变应力确定许用弯曲应力，即FN1094281FKPAS28PA51AK4V2F751Y42F1S6752Y9041FKNMPAF25N189F24PA校核弯曲强度1F11222137548901584056FASFRKTYMPABMZ2374896FA845MP2A合格静强度校核静强度校核,因传动无严重过载,故不作静强度校核圆柱齿轮设计计算项目计算内容计算结果选材、精度选用斜齿轮，批量较小，小齿轮用45钢，调质处理，硬度210HB230HB，平均取220HB，大齿轮用45钢，正火处理，硬度为170HB210HB，平均取190HB。8级精度。初步计算小齿轮直径1D因为采用闭式软齿面传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径,由附录A表由表3211UKTDHPDA1取，动载荷系数756D，转矩22130/47WHBZ，由表2711查取1954TNM01D接触疲劳极限LIM160HPALIM25HPALI12296049PM41K195TNMLI260HMPA12549PHA1312791DHPKTUA初取1取123MD确定基本参数圆周速度精度等级12371842/6060DNVMS取8级精度合理取,29Z14,96I确定模数,查表取/23/7TMDZ25NNT1T15ARCOSARCS96DZ2741230M确定螺旋角小齿轮直径2TM857B70大齿轮直径初步尺宽校核传动比误差因齿数未做圆整，传动比不变。8级精度合理147Z269取5N12D30M857B校齿核面接触疲劳强度HPTHVAEHUBDFKZ11计算齿面接触应力节点区域系数查图2716非变位斜齿轮432HZ弹性系数查表2711MPAZE819重合度系数端面重合度TANTAN21221ZNT0RCRCT2857OSOS7922185ARAR46BDTT20857由于没有变位所以端面啮合角432HZMPAE8198720T168螺旋角系数07ZCOS9125AKV781COS/2BH312017066121405KABCBD12/945/78TAFTNBM齿面接触应力24318907915364815007/HNM2计算许用接触应力HPLIMLIXWRVLNTHPSZZ总工作时间103602310HTH1196783450LHNNT应力循环次数921/2LI接触寿命系数由图2723查出NTZ（单向运转取）齿面工作硬化系数16870Z9182AK405V781HK40523074/HNM22130179/65WHBZ11023/714接触强度尺寸系数由表2715按调质钢查XZ润滑油膜影响系数取为1212121VRLZZ由表2714取最小安全系数LIM05HS许用接触应力12226051471/3/05/HPNM3验算212549/IN,61HHPMPA165WZ02X51LIMHS122263/0/PHNM接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整确定主要传动尺寸134N34NAD/280531576,AMZCOSZR925ARCOS1761M中心距）圆整取因为精确的TN/COS端面模数小齿轮直径1T36498DMZM大齿轮直径2T21054齿宽70B176512958DM04B3124齿根弯曲疲劳强度验算1由式2711FPSAFNTFVAFYMBK1,125K4H,4FY238FY,163S167S0/50V,928Y14FK齿根弯曲应力1145367825782546300TFAVFFASNKYBMMP21/24197FMPA2计算许用弯曲应力FP由式2717LIMLIFXRRELTVNTSYY试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限查图2724CLI，LIM1265FMPALIM20FMPA另外取12120,189,03STVRELTRELTRRELRRELTNNYYY由图2726确定尺寸系数1X2由表2714查最小安全系数5MINFS125AKV4F125Y38F16S27Y08314FK1067FMPA29LIM1265FMPALI0189NTY231X12650891376FPMPA232125FP3弯曲疲劳强度验算1067FFPMA229251MINFS121RRELTRRELTVLVLSTY376FPMA2P合格静强度校核静强度校核,因传动无严重过载,故不作静强度校核3、轴的设计和校核计算1小锥齿轮轴的校核计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径3372119PDCMNMD50IN取所受转矩1489TN齿轮圆周力1289TTFNA2TF齿轮径向力46RR6R水平面反力50012AH989261BFN05073HAQMM4899BT2357AHFN61B垂直面反力261416280AVF278AVFN计算项目计算内容计算结果29610437547BVFN58VMM5480VMNM弯矩图见图1合成弯矩图22HV取A点12736NM转矩图48590TNM应力校正系数用插入法由表163中求得，106,13BBMPAPA0583B0583当量弯矩图2221764903048ETNM13048EMNM校核强度386BCMPAD合格2大锥齿轮轴的校核（计算时由于轴上三个圆柱齿轮的对称布置，因而弯矩因素消除）计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径339471228PDCMNMIN45D取所受转矩NT69128齿轮圆周力28609TFN3147T20TF计算项目计算内容计算结果齿轮径向力12437RRFN59RR2549RFN齿轮轴向力10381506428AVMFNM38276A垂直面反力N/2468AVN3057BF19810648AVM2464BMM1073128VABVNNFAV32057B168VMM水平面反力86095642AHF71B038HMNM61435AHFN27B3681HMNM弯矩图见图2合成弯矩图2223186148305VH405转矩图97TNM应力校正系数用插入法由表163中求得，106,13BBMPAPA0583B0583当量弯矩图224857369ETNM2（9470）7369EMNM计算项目计算内容计算结果校核强度337690560014BCMMPAD合格3圆柱齿轮轴的校核（计算时由于轴上三个圆柱齿轮的对称布置，因而弯矩因素消除）计算项目计算内容计算结果材料的选择考虑到相互摩擦作用，材料选择与齿轮相同，为45号钢，调质处理，MPAB650材料系数查表162有C112估算轴径33741228PDCMNMIN48D取所受转矩NT291齿轮圆周力3456TFN37TF齿轮径向力7R54R齿轮轴向力14563927856ATGN786AN垂直面反力780/1BVF14563293467A0MVBMN5213BVF9467A0MVMN水平面反力54713086591782AHF345BN14390NMAHMB7510869MF86H1798AHF345BN6MHM水平面弯矩图见图3计算项目计算内容计算结果合成弯矩图2486937015CBVHMMNM87159CMNM转矩图T应力校正系数用插入法由表163中求得，计算方法同前0583当量弯矩图22287159083190ECMTNM172EMNM校核强度335476EBPAD合格图1图2图34、键的选择和校核键的选择主要考虑所传递的扭矩的大小，轴上零件是否需要沿轴向移动，零件的对中要求等等。计算项目计算内容计算结果（1）小锥齿轮轴。带轮键的选择与校核键的选择和参数与联轴器相联接，为静联接，选用普通平键，圆头。由手册查得D24MM时，应选用键GB109679840转矩4859TNM键长0L接触长度8LLB32L许用挤压应力校核P查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP45908674TMPAHLDP故满足要求（1）小锥齿轮轴小锥齿轮键的选择与校核键的选择和参数与联轴器相联接，为静联接，选用普通平键，圆头。由手册查得D24MM时，应选用键GB109679824859TNM转矩2L接触长度16L许用挤压应力校核P查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP4859063221TMPAHLDP故满足要求（2）大锥齿轮轴键的选择和校核静联接,选用普通平键，圆头，由手册查得D64MM时，同时考虑到同一跟轴上尽量选用相同公称尺寸的键，故应选用键GB1096791245键的选择和参数1398TNM转矩45L键长4512LLB3L接触长度查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP41398043759TMPAHLDA759PMA故满足要求许用挤压应力校核P（3）圆柱齿轮轴键的选择和校核静联接,选用普通平键，圆头由手册查得D4860MM时，两键应分别选用轴二圆柱齿轮键，轴三圆柱键14631450GB109679键的选择和参数9547TNM1380转矩6L键长BLLL接触长度查表可得钢的许用挤压应力为（7080）MPAP4954708180TMPAHLDA13634PL1804PMPA36故满P足要求许用挤压应力校核P5滚动轴承的选择及寿命计算15030HL1小锥齿轮轴轴承的校核角接触球轴承30206（一对），其尺寸D62MM,D30MM,B16MM计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数查表得轴承30206主要性能参数如下432RCKN05R
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