二级直齿圆锥齿轮减速器设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 一 设计任务书 2 二 电机的选择计算 1. 择电机的转速 2 2. 工作机的有效功率 2 3. 选择电动机的型号 3 三 运动和动力参数的计算 1. 分配传动比 3 2. 各轴的转速 3 3. 各轴的功率 4 4. 各轴的转矩 4 四 传动零件的设计计算 1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 4 2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 6 五 轴的设计计算 4. 减速器高速轴 I 的设计 9 5. 减速器低速轴 设计 11 3. 减速器低速轴 设计 14 六 滚动轴承的选择与寿命计算 轴滚动轴承的选择与寿命计算 16 I 轴滚动轴承的选择与寿命计算 17 3. 减速器低速 滚动轴承的选择与寿命计算 18 七 键联接的选择和验算 1. 联轴器与高速轴轴伸的键联接 19 2. 大圆锥齿轮与低速轴 的键 联接 19 3. 大圆柱齿轮与低速轴 的键联接 20 八 润滑油的选择与热平衡计算 1. 减速器的热平衡计算 21 2. 润滑油的选择 22 九 参考文献 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算内容 计算结果 一对圆锥滚子轴承的效率 3= 对球轴承的效率 4= 式直齿圆锥齿传动效率 5= 式直齿圆柱齿传动效率 6= b. 总效率 = 1 2 2 3 3 4 5 6= c. 所需电动机的输出功率 w/ =. 选择电动 机的型号 查 参考文献 1表 表 案号 电机 类型 额定 功率 同步 转速 满载 转速 总传 动比 1 1500 1420 1000 960 据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案 2 传动比小且质量价格也比较合理，所以选择 电动机。 三， 动和动力参数的计算 1. 分配传动比 （ 1） 总传动比 i= 2） 各级传动比：直齿轮圆锥齿轮传动比 直齿轮圆柱齿轮传动比 （ 3） 实际总传动比 4= i=传动比满足要求满足要求。 =r=3 用三相异步电动机 p=3 kw n=960r/i= 60r/60r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2. 各轴的转速（各轴的标号均已在图 标出） 60r/n1=60r/n2=n4=. 各轴的功率 . 计算内容 计算结果 p0= = 3= 3= p4= 3=4. 各轴的转矩，由式： T=得： m, N m, m, m, m 四，传动零件的设计计算 1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 a选材： 小齿轮材料选用 45 号钢，调质处理， 17255， 80 220 齿轮材料选用 45 号钢，正火处理， 62217， 60 210 b. 由参考文献 2（以下简称 2）式（ 5 33），计算应力循环次数 N： 00 960 1 8 11 250=109 1/ =10/3=108 查图 5 17得 式（ 5 29）得 H1= 80 H2= 560 77 H1 H2，计算取 H= H2=pa c 按齿面接触强度设计小齿轮大端模数（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）： 取齿数 1，则 1 32=79，取 9 3 kw 0= m m m m T=m 80 20 60 10 H=锥齿轮参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 实际传动比 u=1=79/21= u=， 2=72o 16 35， 1=17o 42 12，则小圆锥齿轮的当量齿数 z1/ =21/=23， z2/=79/=1=21 9 1=17o 42 12 2 =72o 16 35 4. 计算内容 计算结果 由 2图 55H= 2/ 2/ = 由 2 表 11 Z E =取 K t Z 2 t = 由 2 取 K= m ， u= R= 2式 5算小齿轮大端模数： m 4 1 F（ ） 2 +1 将各值代得 m 2表 5m=3 d齿轮参数计算： 大端分度圆直径 d1= 21=63， d2= 79=237 齿顶圆直径 =63+， =237+= 齿根圆直径 = = = 齿轮锥距 R= = 大 端 圆 周 速 度 v= d 1 n 1 /60000= 63 960/60000=s， 齿宽 b= = 圆锥齿轮参数 m=3 3 37 R= v=s b= 1=10 2=14 c=10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由 2表 5齿轮精度为 8级 由 1表 1=（ R =（ 取 1=10， 2=14 ,c=10 轮宽 93= 291=39 e验算齿面接触疲劳强度： 按 2式 5 H= 2u+1/1 u（ ） 2 ，代入各值得 9 5. 计算内容 计算结果 H= H = 小齿轮满足接触疲劳强度，且大齿轮比小齿轮接触强度高，故齿轮满足接触强度条件 f齿轮弯曲疲劳强度校核：按 2式 5 2图 5 由 2式 5 m=2 5，得 2式 5算许用弯曲应力： 220 210 00 F= 300 2式 5算齿跟弯曲应力： ） =2 80070 2 62= 300 = =300两齿轮满足齿跟弯曲疲劳强度 2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 a选材： 小齿轮材料选用 45 号钢，调质处理， 17255， 80 20 H= F=300 80 20 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 大齿轮材料选用 45 号钢，正火处理， 62217， 60 10 b. 由参考文献 2（以下简称 2）式（ 5 33），计算应力循环次数 N： 00 960 1 8 11 250=109 ， 1/10/3=108 查图 5 17得 式（ 5 29）得 H1= 80 60 10 . 计算内容 计算结 果 H2= 60 H1 H2，计算取 H= H2=pa c. 按齿面接触强度计算中心距（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）： u=， a= 2/ 2/ =由 2表 11 t = 2式 5算中心距： a（ 1+u） H） 2 /（ 2u a） =5 86955 2 4 由 1表 整 取 a=160 d齿轮参数设计： m=（ a=180（ = 查 2表 5 m=2 齿数 a/m（ 1+u） =2 160/2（ 1+4） =32 Z2= 32=128 取 28 则实际传动比 i=149/31=4 分度圆直径 d1= 32=64 ， d2= 128=256 H=柱齿轮参数 m=2 2 28 4 56 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿顶圆直径 m=68， m=260 齿基圆直径 64 = 256 = 齿根圆直径 2=59 2=251 圆周速度 v= 0 103 =256 0 103 =m/s， 中心距 a=（ d1+ 齿宽 b=a a =160=64 由 2表 5齿轮精度为 8级 60 9 251 v=m/s a=160 b=64 7. 计算内容 计算结果 e. 验算齿面接触疲劳强度 按电机驱动，载荷平稳，由 2表 5 2图 5 d ）， 按 8 级精度和 00= 0000/100= 2表 5 2图 5b/2/60= K=又 a1=8） = =28o 1 36； 60） = =22o 0 17 重合度 a=z（ + z（ /2 =32（ o +128（ o = （ 4- a） /3= H = 2u+1） / u=2 83510 72 622 H = 小齿轮满足接触疲劳强度，且大齿轮比小齿轮接触强买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度高，故齿轮满足接触强度条件 f齿轮弯曲疲劳强度校核： 按 2， 28，由 2图 5 2图 5 2式 5算 Y= a= 2图 5 由 2式 5 m=2 5，得 2式 5算许用弯曲应力： 220 10 00 300 . 计算内容 计算结果 F= 300 2式 5算齿跟弯曲应力： 83510 2 64 64） = 300 300 两齿轮满足齿跟弯曲疲劳强度 五， 轴的设计计算 4. 减速器高速轴 I 的设计 a. 选择材料：由于传递中小功率，转速不太高，故选用45 优质 碳素结构钢 ，调质处理， 按 2表 8 B=637 b9 b. 由扭矩初算轴伸直径：按参考文献 2 有 d A p/n 60r/ A= 1623 取 0 c. 考虑 I 轴与电机伸 轴用联轴器联接。并考虑用柱销联轴器，因为电机的轴伸直径为 8 ，查 1表 F=300 B=637 b9 0 选用柱销联轴买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 取联轴器规格 82， 60），根据轴上零件布置，装拆和定位需要该轴各段尺寸如图 示 d. 该轴受力计算简图如图 齿轮 1 受力： （ 1）圆周力 T1/ 64 10） =， （ 2）径向力 = =， （ 3）轴向力 = =， e. 求垂直面内的支撑反力： ， F L 2 +L 3） /L 2 =74+55）/74= Y=0， ， 器 82，60） 9. 计算内容 计算结果 垂直面内 D 点弯矩 ， M1 3+ 3）=129= = m f. 水平面内的支撑反力： ， 3+/74+55）64/74=， Z=0， 水平面内 D 点弯矩 ， z= 3+ 129=m g. 合成弯矩： z+ y= 0 N m， = N m h. 作轴的扭矩图如图 示， 计算扭矩： T=m I. 校核高速轴 I：根据参考文献 3第三强度理论进行校核： 由图 知， D 点弯矩最大，故先验算 D 处的强度， ，取 M= =N m， 又抗弯截面系数： w= d3 32=203 /32= M1 m z= m N m， =N m T= m M= N m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 = + + 10 = b59 该轴满足强度要求。 2. 减速器低速轴 设计 a. 选择材料：因为直齿 圆柱齿轮的小轮直径较小（齿跟圆直径 2 ）需制成齿轮轴结构，故与齿轮的材料和热处理应该一致，即为 45 优质 碳素结构钢 ，调质处理 按 2表 8 b=637 b9 b. 该轴结构如图 力计算简图如图 轮 2 受力（与齿轮 1 大小相等方向相反）： ， ， 齿轮 3受力： b=637 b9 10. 计算内容 计算结果 （ 1）圆周力 T2/ 64 10） =（ 2）径向力 = c. 求垂直面内的支撑反力： ， 3） + （ 2+=70+63） +63/183= Y=0， 垂直面内 C 点弯矩： 1= m， y= 3） - =70= N m， D 点弯矩： 3=63= m， y= 2） - 2 =70= m d. 水平面内的支撑反力： F m y =m m y= m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ， 3+/（ 2+ = 133 /128= Z=0， = 水平面内 C 点弯矩： 50= m， z= 2)- 133 - 70=m， D 点弯矩： 3=63= m， z= 2） - 2=120 70= m e. 合成弯矩： z+ y= m = m m z=m m z=m m = m 11. 计算内容 计算结果 z+ y= m， = m f. 作轴的扭矩图如图 ，计算扭矩： T=m g. 校核低速轴 度，由参考文献 3第三强度理论进行校核： 1. 由图 知， D 点弯矩最大，故先验算 D 处的强度， ，取 M= =N m， 抗弯截面系数： w= d3 32=303 /32=10 = + / w= + 10 = b9 2） 点轴径较小故也应进行校核： ，取 M= =N m， 抗扭截面系数： w= d3 32=303 /32=10 = + / w= + /10 = b59 D= m =m T =m M= N m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故该轴满足强度要求 3. 减速器低速轴 设计 a. 选择材料：由于传递中小功率，转速不太高，故选用 45优质 碳素结构钢 ，调质处理，按 2表 8 B=637 b9 b. 该轴受力计算简图如图 齿轮 4 受力（与齿轮 1 大小相等方向相反）： 圆周力 向力 c. 求垂直面内的 支撑反力： ， 2） =71/（ 125+71）= Y=0， ， 垂直面内 D 点弯矩 55= m ， y= 2=125= m d. 水平面内的支撑反力： B=637 b9 m y= m 12. 计算内容 计算结果 ， 1/（ 2） =70/196 = Z=0， 水平面内 D 点弯矩 1=71= m， z= 2=125= m e. 合成弯矩 ： z+ y= m， = m f. 作轴的扭矩图如图 ，计算扭矩： T=m g. 校核低速轴 据参考文献 3第三强度理论校核： 由图 知， D 点弯矩最大，故先验算 D 处的强度， ，取 M= N m， 又抗弯截面系数： w= d3 2=423 /32 m z= m m = m T= m M= N m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =10 = + / w= + /10 = b59 该轴满足强度要求。 六，滚动轴承的选择 与寿命计算 1. 减速器高速 I 轴滚动轴承的选择与寿命计算 a. 高速轴的轴承既承受一定径向载荷，同时还承受轴向外载荷，选用圆锥滚子轴承，初取 d=40 ，由 1表 0208，其主要参数为： d=40 ， D=80 ，9800 N， =Y=2800 查 2表 9 A/R 时， X=1， Y=0； 当 A/R 时， X=Y=1.6 b. 计算轴承 D 的受力（图 （ 1）支反力 R 2 z= +=， R2 z= + = （ 2）附加轴向力（对滚子轴承 S=Y） 选用圆锥滚子轴承 30208 （ 297 13. 计算内容 计算结果 B/2Y=， C /2Y= c. 轴向外载荷 d. 各轴承的实际轴向力 AB= = ， = e. 计算轴承当量动载 由于受较小冲击查 2表 9又轴 I 受较小力矩，取 B= = 取 X=Y= X = = =取 X=1， Y=0， 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 X =1 f. 计算轴承寿命 又 按 2表 9 06 （ ） /6006 （ 59800/10/3 /（ 60 960） =106 h，按 每年 250 个工作日，每日一班制工作， 即 L=11年 故该轴承满足寿命要求。 2. 减速器低速 滚动轴承的选择与寿命计算 a. 高速轴的轴承既承受一定径向载荷，同时还承受轴向外载荷，选用圆锥滚子轴承，初取 d=35 ，由 1表 0207，其主要参数为： d=35 ， D=72 ，1500 N， =Y=7200 查 2表 9 A/R 时， X=1， Y=0； 当 A/R 时， X=Y=1.6 b. 计算轴承 D 的受力（图 1. 支反力 Y+z= += 选用 圆锥滚子轴承 30207 （ 297 14. 计算内容 计算结果 y + z = + = 2. 附加轴向力（对滚子轴承 S=Y） B /2Y=， A/2Y= c. 轴向外载荷 d. 各轴承的实际轴向力 AB= N， = e. 计算轴承当量动载 由于受较小冲击查 2表 9又轴 I 受较小力 矩，取 B= =取 X=1， Y=0 P B = f d f m （ X R B + ） = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = X=Y= fd X = =f. 计算轴承寿命 又 按 2表 9 06 （ ） /6006 （ 51500/10/3 /（ 60 =106 h，按 每年 250 个工作日，每日一班制工作， 即 L=11年 故该轴承满足寿命要求。 3. 减速器低速 滚动轴承的选择与寿命计算 a. 高速轴的轴承只承受一定径向载荷，选用深沟球轴承，初取 d=55 ，由 1表 用型号为 6211，其主要参数为： d=55 ， D=100 ， 3500 N， 5000 b. 计算轴承 D 的受力（图 支反力 R 2 z= +=， R2 z= + = c. 轴向外载荷 N 用深沟球轴承6211 （ 276 N 15. 计算内容 计 算结果 d. 计算轴承当量动载 由于受较小冲击查 2表 9又轴 B = fd C =1 e. 计算轴承寿命 又 按 2表 9 06 （ ） /6006 （ 33500 /10/3 /（ 60 =106 h，按 每年 250 个工作日，每日一班制工作， 即 L=11年故该轴承满足寿命要求。 七，键联接的选择和验算 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 采用圆头普通平键（ 由 d=30，查 1表 b h=8 7，因半联轴器长为 60 ，故取键长 L=50 ， 即 d=30 ， h=7 ， =2 ， m， 由轻微冲击，查 2表 2 P=100 P=4T/4 30 7 42） = P=100 此键联接强度足够。 2 小圆锥齿轮与高速轴 I 的的键联接 采用圆头普通平键（ 由 d=20，查 1表 b h=6 6，因小圆锥齿轮宽为 55，故取键长 L=42 即 d=20 ， h=6 ， =6 ， m， 由轻微冲击，查 2表 2 P=100 P=4T/4 20 6 36） = P=100 此键联接强度足够。 3 大圆锥齿轮与低速轴 的键联接 L=50 d=30 h=7 =42 m L=42 d=20 h=6 = 36 m 16. 计算 内容 计算结果 采用圆头普通平键（ 由 d=50 ，查 1表 b h=14 9，因大圆锥齿轮宽为 50 ，故取键长 L=44 即 d=50 ， h=9 ， =0 ， m， 由轻微冲击，查 2表 2 P=100 P=4T/4 50 9 30） = P=100 此键联接强度足够。 4. 大圆柱齿轮与低速轴 的键联接 L=44 d=50 h=9 =30 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 采用圆头普通平键（ 由 d=60，查 1表 b h=18 11，因大圆柱齿轮宽为 64，故取键长 L=54 ，即 d=60 ， h=11 ， =6， N m， 由轻微冲击，查 2表 2 P=100 P=4T/4 （ 60 11 36） = P=100 此键联接强度足够。 5. 低速轴 输出联轴器的键联接 采用圆头普通 平键（ 由 d=42，查 1表 b h=12 8，因半联轴器长为 84 ，故取键长 L=72 ，即 d=42 ， h=8 ， =0 ，N m， 由轻微冲击，查 2表 2 P=100 P=4T/4 （ 42 8 60） = P=