二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计【F=1770，V=1.392，D=235】【6张图纸】
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二级
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减速器
设计
图纸
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二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计
说明书 33页6700字数+6张CAD图纸
A0-上箱体.dwg
A0-下箱体.dwg
A0-装配图.dwg
A3-大齿轮.dwg
A3-齿轮轴.dwg
A4-轴承盖.dwg
二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计说明书.doc
一、设计任务书2
(一)、设计题目：设计圆锥—圆柱齿轮减速器2
(二)、原始数据：2
(三)、设计内容和要求：2
二、传动方案的拟定3
三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算4
(一)、选择电动机的类型和结构形式4
(二)、选择电动机容量4
(三)、确定电动机的转速4
(四)、确定传动装置的总传动比和分配传动比5
(五)、计算传动装置的运动和动力参数5
四、传动零件的设计计算8
(一)、圆锥齿轮传动的设计计算8
(二)、圆柱斜齿轮传动的设计计算12
(三)、数据整理16
(1).圆锥齿轮16
(2).圆柱齿轮17
五、轴的计算18
(一)、减速器高速轴I的设计18
(二)、减速中间轴的设计22
(三)、减速器低速轴的设计25
六.箱体结构的设计28
七. 润滑密封设计31
八、毕业设计心得体会32
参考文献33
、原始数据：
传送带拉力
F(KN) 传送带速度V(m/s)鼓轮直径D（mm）使用年限（年）
1.770 1.392 235 7
- 内容简介：
-
一、设计任务书2(一)、设计题目：设计圆锥圆柱齿轮减速器2(二)、原始数据：2(三)、设计内容和要求：2二、传动方案的拟定3三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算4(一)、选择电动机的类型和结构形式4(二)、选择电动机容量4(三)、确定电动机的转速4(四)、确定传动装置的总传动比和分配传动比5(五)、计算传动装置的运动和动力参数5四、传动零件的设计计算8(一)、圆锥齿轮传动的设计计算8(二)、圆柱斜齿轮传动的设计计算12(三)、数据整理16(1).圆锥齿轮16(2).圆柱齿轮17五、轴的计算18(一)、减速器高速轴I的设计18(二)、减速中间轴的设计22(三)、减速器低速轴的设计25六.箱体结构的设计28七. 润滑密封设计31八、毕业设计心得体会32参考文献33一、设计任务书(一)、设计题目：设计圆锥圆柱齿轮减速器设计铸工车间的型砂运输设备。该传送设备的传动系统由电动机减速器运输带组成。每日二班工作。 （图1）1电动机；2联轴器；3减速器；4鼓轮；5传送带(二)、原始数据：传送带拉力F(KN)传送带速度V(m/s)鼓轮直径D（mm）使用年限（年）1.7701.3922357(三)、设计内容和要求：1.编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面：（1）传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如除了传动，蜗杆传动，带传动等）；（4）轴的设计计算；（5）轴承及其组合部件设计；（6）键联接和联轴器的选择及校核；（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；（8）装配图和零件图的设计；（9）校核；（10）轴承寿命校核；（11）设计小结；（12）参考文献；（13）致谢。2.要求每个学生完成以下工作：（1）减速器装配图一张（0号或一号图纸）（2）零件工作图若干张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定，比例1:1。（3）设计计算说明书一份。二、传动方案的拟定运动简图如下：（图2）由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为型砂运输设备。减速器为展开式圆锥圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用深沟球轴承。联轴器2选用凸缘联轴器，8选用齿形联轴器。三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算(一)、选择电动机的类型和结构形式按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，Y系列，封闭式结构，电压380V，频率50Hz。(二)、选择电动机容量工作机主动轴功率：传动装置的总效率： （式中、分别为联轴器、滚动轴承、原锥齿轮传动、圆柱齿轮传动和卷筒的传动效率。）取=0.99（联轴器），=0.985（滚动轴承），=0.96（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），=0.97（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），=0.96（卷筒效率，不包括轴承）则电动机所需功率：(三)、确定电动机的转速卷筒州的工作转速为：按毕业设计指导书P7表1查得圆锥圆柱齿轮的传动比一般范围为：=1025，故电动机转速根据额定功率，且转速满足，选电动机型号为：。其主要性能如下表：型号额定功率Kw满 载 时转速电流（380V）A效率%功率因数314206.882.50.817.02.22.3电动机的外形尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD100380288245160140122860831(四)、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.总传动比总传动比2.分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比按直齿轮圆柱齿轮传动比 ，又锥齿轮的传动比一般不大于3，故取=3则实际总传动比，满足要求。(五)、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴的转速（各轴的标号均已在图2中标出）2.各轴的输出、输入功率3.各轴输入、输出转矩运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率P(Kw)转矩（）转速nr/min传动比效率输入输出输入输出电动机轴2.98720.0914201.00.99轴2.9572.91319.8919.5914203.00.95轴2.7962.75456.4155.57473.334.20.96轴2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒轴2.6052.463219.77207.79113.2四、传动零件的设计计算(一)、圆锥齿轮传动的设计计算已知输入功率（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：，大齿轮的转速为，传动比，由电动机驱动，工作寿命（设每年工作300天），两班制，带式输送，平稳，转向不变。1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制,齿形角，齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角，不变位。（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。（3）、材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。（4）、选小齿轮齿数2.按齿面接触疲劳强度设计 公式： （1）、确定公式内的各计算值1）查得材料弹性影响系数。2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限。3）计算应力循环次数小齿轮：大齿轮：4）查得接触批量寿命系数5）计算接触疲劳许用应力6）试选，查得所以，7）8）（2）、计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得2）计算圆周速度v3）计算载荷系数根据，8级精度，查得，所以。4）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：5）技术模数3.按齿根弯曲疲劳强度设计公式：m（1）、确定公式内的各计算值1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度。2）查得弯曲疲劳寿命系数3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则，4）载荷系数 K=2.315）节圆锥角6）当量齿数7）查取齿形系数 8）查取应力校正系数 9）计算大小齿轮的 ,并加以比较。大齿轮的数值大。（2）、设计计算m综合分析考虑，取得，4.几何尺寸计算（1）、计算大端分度圆直径（2）、计算节锥顶距（3）、节圆锥角（4）、大端齿顶圆直径（5）、齿宽(二)、圆柱斜齿轮传动的设计计算已知输入功率（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：，大齿轮的转速为，传动比，由电动机驱动，工作寿命（设每年工作300天），两班制，带式输送，平稳，转向不变。1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）由以上计算的数据可得圆锥齿轮的传动在轴的轴向力此轴向力较小，故二级变速装置选用直齿圆锥齿轮。（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。（3）、材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。（4）、选小齿轮齿数2.按齿面接触疲劳强度设计 公式： （1）、确定公式内的各计算值1）试选载荷系数 2）计算小齿轮传递的转矩3）选取齿宽系数 4）查得材料弹性影响系数。5）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限。6）计算应力循环次数小齿轮：大齿轮：7）查得接触批量寿命系数8）计算接触疲劳许用应力（2）、计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得 =60mm2）计算圆周速度v3）计算齿宽b4）计算齿宽与齿高比 模数：齿高：5）计算载荷系数根据，8级精度，可查得动载荷系数 ，直齿轮假设 ，查得 查得使用系数 查得8级精度，消除了相对支撑为非对称布置时，=1.4513由 所以。6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：7）计算模数3.按齿根弯曲疲劳强度设计公式：m（1）、确定公式内的各计算值1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度。2）查得弯曲疲劳寿命系数 3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则，4）计算载荷系数 K 5）查取齿形系数 6）查取应力校正系数 7）计算大、小齿轮的,并加以比较。 ，大齿轮的数值大。（2）、设计计算m综合分析考虑，取，得，取4.几何尺寸计算（1）、分度圆直径（2）、中心距（3）、齿宽，取，5.验算假设成立，计算有效。(三)、数据整理(1).圆锥齿轮 齿轮类型：直齿圆锥齿轮（,齿形角，齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角，不变位）。精度8级，小齿轮材40Cr（调质），大齿轮材料45刚（调质），硬度分别为280HBS和240HBS。大端分度圆直径：小齿轮，大齿轮节锥顶距：R=109.0986mm节圆锥角：， 大端齿顶圆直径：， 齿宽：齿数：，模数m=3(2).圆柱齿轮齿轮类型：直齿圆柱齿轮 精度8级，小齿轮材40Cr（调质），大齿轮材料45刚（调质），硬度分别为280HBS和240HBS。分度圆直径： ， 中心距：a=155mm 齿宽：，齿数：，模数：m=2.5mm五、轴的计算(一)、减速器高速轴I的设计1.求输出轴上的功率，转速和转矩由前面的计算可得2.求作用在齿轮上的力圆锥小齿轮圆锥大齿轮圆柱小齿轮、大齿轮3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。取,于是得 取同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：，则，结合电动机的参数，选用凸缘联轴器，型号YL4联轴器，即，该端选用的半联轴器的孔径，故取轴径，半联轴器毂孔的长度L=62mm。4.轴的结构设计（1）、拟定轴上零件的装配方案下图为轴上的装配方案（图3）（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：（图4）1）由联轴器尺寸确定由联轴器的毂孔长度L 和直径d及相关要求，可确定2）初步选择滚动轴承。轴承同时承载径向力和轴向力，但轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承6206，其尺寸为。为了利于固定，一般取比b小1mm（如图3所示），故可确定。3）由经验公式算轴肩高度：取轴肩高为4mm ，确定。由毕业设计指导书P47图46的要求可得，取。4）根据轴承安装方便的要求，取，得根据安装轴承旁螺栓的要求，取 。根据齿轮与内壁的距离要求，取 。5）根据齿轮孔的轴径和长度，确定。至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。（3）、轴上的零件的周向定位齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为50mm（标准键长见）。为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合为H7/k6。齿轮与轴的联接处的平键截面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为28mm（标准键长见）。为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。（4）、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R1，如图：（图5）5.求轴上的载荷 根据轴的结构图（图3）作出轴的计算简图（图6）（齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。结合装配图求得,。做弯矩、扭矩图：（图7）(二)、减速中间轴的设计1.求输出轴上的功率，转速和转矩由前面的计算可得2.求作用在齿轮上的力圆锥大齿轮圆柱小齿轮、大齿轮3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。取,于是得 取4.轴的结构设计（1）、拟定轴上零件的装配方案下图为轴上的装配方案（图3）（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：初步选择滚动轴承。轴承同时承载径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承。参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承30206，其尺寸为。为了利于固定，一般取比b小1mm（如图3所示），故可确定。3）由经验公式算轴肩高度： 取轴肩高为4mm ，确定。由毕业设计指导书P47图46的要求可得，取。 4）根据轴承安装方便的要求，取，为了定位准确取比齿宽小1齿轮宽为37所以取5）根据。（5）、轴上的零件的周向定位齿轮、与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，平键截面bxh=8x35，键槽用键槽铣刀加工，长为35mm（标准键长见通过类法可知轴承的强度符合要求(三)、减速器低速轴的设计1.求输出轴上的功率，转速和转矩由前面的计算可得2.求作用在齿轮上的力圆柱小齿轮、大齿轮3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。取,于是得 因有键槽加大5% 取4.轴的结构设计（1）、拟定轴上零件的装配方案下图为轴上的装配方案（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：（图4）初步选择滚动轴承。轴承同时承载径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承。参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承30208，其尺寸为。为了利于固定，一般取比b小1mm（如图3所示），故可确定。3）由经验公式算轴肩高度： 取轴肩高为3.5mm ，确定9。由毕业设计指导书P47图46的要求可得，取。 4）根据轴承安装方便的要求，取，为了定位准确取比齿宽小1齿轮宽为37所以取5）根据。（5）、轴上的零件的周向定位齿轮、与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，平键截面bxh=8x35，键槽用键槽铣刀加工，长为35mm（标准键长见通过类法可知轴承的强度符合要求六.箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合.在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度。虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm。为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为。机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.对附件设计A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.E 盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.F 位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.G 吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚10箱盖壁厚9箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目查手册6轴承旁联接螺栓直径M12机盖与机座联接螺栓直径=（0.50.6）M10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外机壁距离查机械毕业设计指导书表4342218，至凸缘边缘距离查机械毕业设计指导书表42816外机壁至轴承座端面距离=+（812）50大齿轮顶圆与内机壁距离1.215齿轮端面与内机壁距离10机盖，机座肋厚98.5轴承端盖外径+（55.5）120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离120（1轴）125（2轴）150（3轴）七. 润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为H+ H=30 =34所以H+=30+34=64其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研
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