两级锥齿轮减速器设计【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 优秀设计 机械设计课程设计任务书 题目 6：设计带式运输机传动装置（两级锥齿轮 圆柱齿轮减速器） 一、 总体布置简图 二、 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微震动，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为 5%。 三、 原始数据： 70D,/ 6 0 0 卷筒直径 四、 设计内容： 1、 电动机选择与运动参数的计算； 2、 齿轮传动设计计算； 3、 轴的设计； 4、 滚动轴承的选择； 5、 键和联轴器的选择与校核； 6、 装配图、零件图的绘制； 7、 设计计算说明书的编写； 五、 设计任务 1、 绘制装配图 1 张， 1 号图纸。 2、 零件工作图二张，中间轴上大齿轮及中间轴， 要求按 1 1 绘制。 3、 写设计计算说明书一份装袋 。 六、 时间安排 第一阶段：计算 3 天； 第二阶段：装配草图 2 天； 第三阶段：总装配图 5 天； 第四阶段：零件图及设计说明书 3 天 班级 学 机械原理及零件教研室 锥齿轮 圆柱齿轮减速器 设计任务书 姓名 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 指导老师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 一、电动机的选择 2 二、传动系统的运动和动力参数计算 2 三、传动零件的计算 3 四、轴的计算 9 五、轴承的计算 19 六、 键连接的选择及校核计算 21 七、减速器附件的选择 21 八、润滑与密封 22 九、设计小结 22 十、参考资料目录 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算与说明 主要结果 一、电动机的选择 1、电动机转速的确定 工作机转速 m 06601000 rD 锥齿轮圆柱齿轮减速器传动比范围一般为 i=8 15 电动机转速应在 范围内即 848 1590 所以选取电动机同步转速为 1000r/、电动机功率的确定 查 1表 12别 效率 数量 弹性柱销联轴器 圆柱齿轮（ 8 级，稀油润滑） 圆锥齿轮（ 8 级，稀油润滑） 圆锥滚子轴 承（一对）（稀油润滑） 计算得传动的装置的总效率 8767.0a又有工作机效率为 96.0w工作机效率1000 所需电动机输出功率为P 计算得 1表 19则电动机额定功率为 后确定电机 Y 系列三相异步电动机，型号为 载转速 二、传动系统的运动和动力参数计算 1、分配各级传动比 总传动比 2表 16荐，且 31i ， 得 i ， i 同步 转 速 为1000r/定电机 号为 定功率 载 转 速60r/i ，i 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2、由传动比分配结果计算轴速m 各轴输入功率 轴输入转矩550将计算结果列在下表 轴号 功率 P/矩 T/( ) 转速 n/（ r/ 电机轴 60 I 轴 60 25 05 工作机轴 05 三、传动零件的计算 1、圆锥直齿齿轮传动的计算 选择齿形制 形角 20 设计基本参数与条件：齿数比 u=递功率 ，主动轴转速 601 ，采用一班制工作，寿命 20 年（一年以 300 天计），小锥齿轮悬臂布置。 （ 1）选择齿轮材料和精度等级 材料均选取 45 号钢调质。小齿轮齿面硬度为 250齿轮齿面硬度为 220 精度等级取 8 级。 试选小齿轮齿数 191 z 取 432 z 调整后 2）按齿面接触疲劳强度设计 查 3(10齿面接触疲劳强度设计公式 3 2121 )(92.2 45 号钢调质。小齿轮 齿 面 硬 度 为250齿轮齿面硬度为 220文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 试选载荷系数： 8.1 计算小齿轮传递的扭矩： 4 5 8 6 161 取齿宽系数： 确定弹性影响系数：由 3表 10 确定区域 系数：查 3图 10准直齿圆锥齿轮传动： Z 根 据 循 环 次 数 公 式 3 式 10 计 算 应 力 循 环 次 数 ：911 02019 6 06060 912 查 3图 10接触疲劳寿命系数： 查 3 图 10d) 得疲劳极限应力： 001 ，702 由 3式 10算接触疲劳许用应力，取失效概率为 1%，S ， M P 6 4 1 ， 1 2l i 由接触强度计算出小齿轮分度圆直径： ， 则 1 齿轮的圆周速度 m /060 11 计算载荷系数： a：齿轮使用系数，查 3表 10 K b：动载系数，查 3图 10 17.1间分配系数，查 3表 10 1 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 d：齿向载荷分布系数 查 3表 10 25.1，所以 触强度载荷系数 13 按载荷系数校正 分度圆直径 11 取标准值，模数圆整为 14 计算齿轮的相关参数 511 ， 1522 195023a rc t a 4196690 12 721)( 2121 15 确定齿宽 ： 圆整取 521 (3)校核齿根弯曲疲劳强度 1 载荷系数 2 当量齿数 s 111 zz v， s 222 zz v 3 查 3表 10 4 取安全系数 S 由 3图 10弯曲疲劳寿命系数 3图 10c)得弯曲疲劳极限为： 401 ， 252 许用应力 M P 9 111 51 ，152 1950231 ，419662 521 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 222 5 校核强度，由 3式 10) 22 1 计算得 11 F M 22 F M 可知弯曲强度满足，参数合理。 2、圆柱斜齿齿轮传动的计算 设计基本参数与条件：齿数比 u=递功率 ，主动轴转速 251 ，采用一班制工作，寿命 20 年（一年以 300 天计）。 （ 1）选择齿轮材料、精度等级和齿数 小齿轮材料选取 40调质，大齿轮选取 45 钢调质，小齿轮齿面硬度为 280齿轮齿面硬度为 240 精度等级取 8 级。 试选小齿轮齿数 231 z 取 932 z 调整后 4 初选螺旋角 12 （ 2）按齿面接触疲劳强 度设计 查 3(10齿面接触疲劳强度设计公式 3 211 )(12 1 试选载荷系数： 8.12 计算小齿轮传递的扭矩： 9 8 4 2 161买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 取齿宽系数： 1d 4 确定弹性影响系数：由 3表 10 5 确定区域系数：查 3图 10准直齿圆锥齿轮传动： Z 6 根 据 循 环 次 数 公 式 3 式 10 计 算 应 力 循 环 次 数 ：911 812 查 3图 10接触疲劳寿命系数： 3图 10d)得疲劳极限应力： 001 ， 502 由 3式 10算接触疲劳许用应力，取失效概率为 1%，S ， M P 7 0 1 ， 3 2l i M P 21 7 由 3图 10得 6 6 8 代入数值计算 小齿轮直径 9 圆周速度 t /1 10 齿宽 b 及模数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 计算纵向重合度 12 计算载荷系数： a：齿轮使用系数，查 3表 10 K b：动载系数，查 3图 10 1.1间分配系数，查 3表 10 3表 10齿向载荷分布系数 3图 10 触强度载荷系数 13 按载荷系数校正分度圆直径 14 计算模数 n (3)按齿根弯曲强度设计 由 3式 10 2121c o 1 计算载荷系数 2 由纵向重合度 ，从 2图 10 Y 3 计算当量齿数 s 311 zz s 322 zz v 4 由 3图 10弯曲疲劳强度极限 001 ， 802 5 由 3图 10弯曲疲劳寿命系数 6 取弯曲疲劳安全系数 S 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由 3式 10 M P 1 111 7 222 7 由 3表 10齿形系数 8 计算大、小齿轮的 加以比较。 111 Y ， 2 22 F Y 大齿轮的数值大。 9 计算得 去 10 校正齿数 ， 11 圆整中心距 o ( 21 圆整为 50 12 修正螺旋角 4115132 )(a r c c o s 21 a 变化不大，不必修正前面计算数值。 13 计算几何尺寸 ， 0c o d ，取齿宽为 51 ， 02 四、轴的计算 1、 I 轴的计算 (1) 轴 上 的 功 率 ， 转 速 601 ，转矩291 z ， 1172 z 50 411513 ， 51 02 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (2)求作用在齿轮上的力 圆周力 136，轴向力 67，径向力 78 (3)初估轴的最小直径 先按 3式 15步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢，调质处理。根据 3表 15 1100 A，于是得 由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。为了使所选轴径 21d 与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。 联轴器的计算转矩，查 3表 14-1 6 8 7 9 04 5 8 6 查 1表 17于电动机直径为 38以选取型号为 径选为30轴 器与轴配合的轮毂长度为 60 (4)轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案，如下图 1 轴段 1联轴器型号直径为 30端应有轴肩定位，轴向长度应该略小于 60 58 2 轴段 4初选轴承型号，由受力情况选择圆锥滚子轴承，型号取30207，内径为 35以轴段直径为 35度应略小于轴承内圈宽度 17为 15 3 轴段 2轴承内圈直径得轴段直径为 35端联轴器又 端面距离短盖取 30上轴承宽度和端盖宽度，轴段长度定为 4 轴段 5锥齿轮轮毂长度为 38轮左端面距离套杯距离约为8加上套杯厚度，确定轴段长度为 54径为 32 5 轴段 3于小齿轮悬臂布置，轴承支点跨距应取悬臂长度的大约两倍，由此计算出轴段长度为 93有轴肩定位的需要，以轴段直径取 42 6 零件的周向定位 查 1表 14 左端半联轴器定位用平键，宽度为 8度略小于轴段，取 50取键 508 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 右端小齿轮定位用平键，宽度为 10度略小于轴段，取 30取键 3010 。 7 轴上圆角和倒角尺寸 参考 1表 12轴端倒角为 2角取 5)求轴上的载荷 根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示 (6)按弯扭合成应力校核轴的强度 由上图可知，应力最大的位置，只需校核此处即可 ，根据 3式 15以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应力 M P 212 查 3表 15 1 ，因此 1 安全。 2、 的计算 (1) 轴上的功率 ， 转 速 252 ，转矩 (2)求作用在齿轮上的力 大圆锥齿轮：圆周力 077，轴向力 58，径向力 59 圆柱齿轮：圆周力 3030 ，轴向力 110 ， 径 向 力2380 。 (3)初估轴的最小直径 先按 3式 15步估算轴的最小直径。由于此轴为齿轮轴，选取轴的材 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料应同圆柱齿轮一样，为 40质处理。根据 3表 15 1000 A，于是得 (4)轴的结构设计 1 轴段 4设计结果，小齿轮分度圆直径为 宽为 65此轴段为 65 2 轴段 2轮轮毂长度为 40段长度定为 38径为齿轮孔径 40 3 轴段 1选用轴承型号为 30207，轴段直径为 35轮端面距离箱体内壁取 7承距内壁 2以轴段长度取 30 4 轴段 6于装轴承，长度取 19径取 35 5 轴段 5承应该距离箱体内壁 2右，且小齿轮端面距离箱体内壁 8右，长度取 10根据轴肩定位需要，轴径取 41 6 轴段 3于箱体内壁应该相对于输入轴的中心线对称，通过计算此段长度为 20有定位需要，轴径取 47 7 零件的周向定位 查 1表 14 齿轮定位用平键，宽度为 12度略小于轴段，取 32取键12 8 轴上圆角和倒角尺寸 参考 1表 12轴端倒角为 2角取 5)求轴上的载荷 根据轴的结构图和受力情况得出轴所受力和弯矩扭矩如表所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 88 758 弯矩 M 4 8 5 4 9 2 1 9 119301 总弯矩 1 2 1 7 3 51 1 9 3 0 12 4 2 1 9 221 1 2 8 8 0 11 1 9 3 0 14 8 5 4 9 222 扭矩 T 984202 弯矩和扭矩图如下： (6)按弯扭合成应力校核轴的强度 由上图可知，应力最大的位置，校核此处即可，根据 3式 15以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应 力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 M P 2121 查 3表 15 1 ，因此 1 另外小齿轮的两个端面处较危险，右端按照轴颈 35弯扭组合按照最大处计算，有 M P 2121 ，所以最终可以确定弯扭校核结果为安全。 (7)精确校核轴的疲劳强度 1 判断危险截面 由上述计算已知小齿轮中点处应力最大，但是此处轴颈较两侧高出许多，所以应选 4 的左侧和 5 的右侧进行精 确校核计算。 2 截面 4 的左侧 抗弯截面系数 33 1 0 3 8 21.0 抗扭截面系数 33 2 0 7 6 52.0 截面 4 左侧的弯矩为 9 8 9 6 45 6 9 2 6 9 2 61 2 1 7 3 5 截面 4 上的扭矩为 98420M P 3 8 29 8 9 6 4 截面上扭转切应力 M P 轴的材料为 40质处理。由 3表 15得 M P a 200,355,M P 1B 。 综合系数的计算 查 3附表 3 17.1因轴肩而形成的理论应力集中为 ， ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由 3附图 3轴的材料敏感系数为 q， q， 则有效应力集中系数为，按 3式（附表 3 (1 (1 由 3附图 33得尺寸系数为 ， ， 查 3附图 3采用精车 加工，表面质量系数为 ， 轴表面未经强化处理，即 1q ，则综合系数值为 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ， 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为 SS 故此处 安全。 3 截面 5 的右侧 抗弯截面系数 33 6 8 9 21.0 抗扭截面系数 33 1 3 7 8 42.0 截面 5 右侧的弯矩为 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 6 8 0 8 8 0 1 截面 5 上的扭矩为 98420M P 9 23 6 8 0 0 截面上扭转切应力 M P 轴的材料为 40质处理。由 3表 15得 M P a 200,355,M P 1B 。 综合系数的计算 查 3附表 3 34.1因轴肩而形成的 理论应力集中为 ， ， 由 3附图 3轴的材料敏感系数为 q， q， 则有效应力集中系数为，按 3式（附表 3 (1 (1 由 3附图 33得尺寸系数为 ， ， 查 3附图 3采用精车 加工，表面质量系数为 ， 轴表面未经强化处理，即 1q ，则综合系数值为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ， 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为 SS 故此处 安全。 综上得出，此轴疲劳强度达到要求。 3、 的计算 (1) 轴 上 的 功 率 ，转速 053 ， 转 矩 (2)求作用在齿轮上的力 圆周力 155，轴向力 34，径向力 180 (3)初估轴的最小直径 先按 3式 15步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 40质处理。根据 3表 15 970 A，于是得 ，此处有一个平键，直径增加 5%，得出直径最小为 由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。为了使所选轴径 21d 与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。 联轴器的计算转矩，查 3表 14-1 5 6 8 9 0 53 7 9 2 7 选取型号为 径选为 35m。联轴器与轴配合的轮毂长度为 60 (4)轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案，如下图 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 轴段 1联轴器型号得直径为 35端应有轴肩定位，轴向长度应该略小于 60 2 轴段 5处与大齿轮配合，取直径为齿轮孔径 45度略小于轮毂长度取为 58 3 轴段 6取轴承型号为 30208，由轴承内圈直径 得轴段直径为 40考虑大齿轮与小齿轮的配合，大齿轮与内壁距离为 承距离内壁取 2右，最后确定轴段长度为 35 4 轴段 4段用于大齿轮定位，轴肩高度为 4以直径取 53度取 10 5 轴段 3端用于轴承定位，轴肩高度取 径为 47有轴承距离内壁 2右，轴段长度得出为 6 轴段 2据轴承和端盖宽度，再是轴稍微伸出一段，确定轴段长度为 径取轴承内圈大小为 40 7 零件的周向定位 查 1表 14 左端半联轴器定位用 C 型平键，宽度为 10度略小于轴段，取 50取键 C 5010 ， 右端大齿轮定位用平键，宽度为 12度略小于轴段，取 50取键 5012 。 7 轴上圆角和倒角尺寸 参考 1表 12轴端倒角为 2角取 5)求轴上的载荷 根据轴 的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (6)按弯扭合成应力校核轴的强度 由上图可知，应力最大的位置，只需校核此处即可，根据 3式 15以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应力 M P 212 查 3表 15 1 ，因此 1 安全。 五、轴承的计算 1、 I 轴的轴承校核 轴承 30207 的校核 求两 轴承受到的径向载荷 径向力 87212 11 ， 7822 22 22 查 1表 15 Y=e= 派生力 32 11 ， 2 轴向力 67，左侧轴承压紧 由于12 ， 所以轴向力为 ， 当量载荷 由于 所以 X ， Y ， 1 0 由于为一般载荷，所以载荷系数为 1.1当量载荷为 5 3 2)( 111 ， 9 6 0)( 222 轴承寿命的校核 h 6010 61161 h 480 6010 62162 1 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2、 的轴承校核 轴承 30207 的校核 求两轴承受到的径向载荷 径向力 768212 11 ， 8312 22 22 查 1表 15 Y=e= 派生力 532 11 ， 842 22 轴向力 53，右侧轴承压紧 由于21 1 2 0 65 5 36 5 3 ， 所以轴向力为 531 ， 2062 当量载荷 由于 所以 X ， Y ， 1 0 由于为一般载荷，所以载荷系数为 1.1当量载荷为 9 4 5)( 111 ， 3 6 8)( 222 轴承寿命的校核 h 6010 61261 h 6010 52262 3、 的轴承校核 轴承 30208 的校核 求两轴承受到的径向载荷 径向力 719212 11 ， 8392 22 22 查 1表 15 Y=e= 派生力 372 11 ， 752 22 轴向力 43，左侧轴承压紧 1 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于12 1 3 1 85 7 57 4 3 ， 所以轴向力为 3181 ， 752 当量载荷 由于 所以 X ， Y ， 1 0 由于为一般载荷，所以载荷系数为 1.1当量载荷为 0 7 6)( 111 ， 0 2 3)( 222 轴承寿命的校核 h 480 0 6010 61361 h 6010 72362 六、 键连接的选择及校核计算 将各个连接的参数列于下表 键