二级圆柱圆锥齿轮减速器的设计说明书

机械设计课程设计名称：类别：指导教师：成绩：日期：目录查词典1 .设计主题12 .整体传动方案的设计与分析13 .电动机的选型24 .传动装置的运动和动力参数的计算45 .减速机齿轮的参数计算和检查65.1高速级减速齿轮的设计65.2低速档减速齿轮的设计计算96 .轴的设计计算146.1轴I的设计计算146.2轴的设计计算166.3轴的设计计算187 .检查轴和各轴轴承的强度207.1轴I和与之对应的轴承强度检查207.2轴和与之对应的轴承强度检查247.3轴和与之对应的轴承强度检查288 .键的选择和强度检查329 .框体的设计计算3410 .小型内容的选择3611 .减速机的结构、密封和润滑3712 .设计总结3813 .附件38参考文献39查词典课程设计是学生掌握基本理论知识的重要环节，同时验证学生在基本知识中的应用能力，也是反映学生实践能力的重要依据。 机械设计课程的设计涉及到许多学科的知识，其中机械设计、机械原理、材料力学、机械传动技术、机械制造技术、机械制造装备技术等方面的知识是课程设计的理论指导。 本课程的设计是为带式输送机设计圆柱锥齿轮减速器。 减速机是电动机与机床之间独立的闭式传动装置。 本减速机为二级传动减速机(马达联轴器减速机联轴器滚筒)。 该课程设计内容包括任务设计书、参数选择、传动装置总体设计、电机选择、运动参数计算、圆柱锥齿轮传动设计、圆柱锥齿轮基本尺寸设计、齿轮轴尺寸设计与校验、减速器壳体结构设计、减速器其他部件选择、减速器润滑等，以及A0图纸1张、A3图纸2张。 设计参数的确定和方案的选择是通过查询相关资料得到的。圆柱圆锥齿轮减速器的计算机辅助设计、计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM )技术是目前设计和制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，进一步了解和学习该技术。 本文主要介绍了二级圆柱齿轮减速器的设计过程及其相关零件的CAD图形。 利用其他几种辅助软件，计算立体几何实物的强度、硬度、材料选择等，利用有限元分析软件对轴等零件进行有限元分析，利用三维计算机辅助设计(CAD )，能够清晰地表现减速机的外形特征。 计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM )技术是目前设计和制造领域广泛采用的先进技术。1 .设计主题1.1工作条件1.1.1双班制，每班连续单向旋转8小时，负荷变化不大，无负荷启动，室内工作，有粉尘，环境最高温度35C1.1.2使用期限： 10年1.1.3检查间隔期间：修理期间为3年1.1.4运输带速容许误差为5%；1.1.5设计工具效率=0.951.1.6小批量生产。1.2设计原始数据数据编号输送机的动作张力F/KN传送带转速V/m/s输送带卷筒直径D/mm2-41.251.62901.3设计任务1.3.1设计带式输送机上的二级圆锥-圆柱齿轮减速机，组装图1张。1.3.2画一张输出轴、大齿轮的零件图。1.3.3制作1份设计说明书。2 .整体传动方案的设计与分析2.1方案选择二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动系统的运动图如图所示。图2.12.2方案的特点分析该机床原动机为y系列三相笼型异步电动机，三相笼型异步电动机为一般用途的全封闭自扇冷式电动机，电压380 V，结构简单，工作可靠，廉价，维修方便，传动力大，传动扭矩大，噪音小，在室内使用环保。 传动装置采用由圆柱圆锥齿轮减速机构成的密闭型减速机，通过采用齿轮传动，结构紧凑，能够实现比较平滑的传动，但效率低，多用于中小电力间歇运动。 工作有一定的推力，但采用圆锥滚子轴承，可减小此缺点的影响。 另外，在马达的主轴、减速机的输入轴、减速机的输出轴和卷筒轴之间采用弹性联轴器进行连接，三相马达和传送带工作时存在微小的振动，因此采用弹性联轴器可缓冲各振动吸收作用，减少振动引起的不必要的机械损失。总之，该机床是一种中等功率、负荷变化小的机床，其各部件标准化程度高，设计和维护成本低，结构比较简单，传动效率高，适应工作条件能力强，可靠性高，能够满足设计任务要求的设计条件和环境。3 .电机的选择3.1电机型的选择根据工作要求和工作条件，选择y系列三相异步电动机，其结构为全闭自扇冷式结构，电压为380V。3.2选择电机的容量3.2.1工作装置的有效功率当输送带工作张力F=1250N、输送带的工作速度V=1.6m/s、作业机效率=0.95时，如下所述=错误！ 参考资源不参考资源。3.2.2从电机到机床传送带的总效率如下式中，分别为弹性联轴器、圆锥齿轮、圆柱齿轮、刚性联轴器、角接触球轴承的传动效率。 根据表9.1，=0.995、=0.97、=0.97、=0.99、=0.99因此，电机所需的动作功率如下所示3.3确定电机的转速从机械设计课程设计开始，在齿轮比合理的范围内，推荐二级圆柱圆锥齿轮减速机，工作装置卷筒的转速如下因此，电机转速的选择如下所示3.4电机的选择符合该范围的同步转速有1000r/min和1500r/min两种。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、品质和价格等，为了使传动装置的结构紧凑，选择同步转速为1000r/min的电动机。根据电机的类型、容量和转速，调查机械设计课程设计表15.1，选择的电机型号为： Y132M1-6，其中主要性能参数为(表3.4.1 )，电机的主要外形和安装尺寸如(表3.4.2 )电机型号额定功率P/KW满转速/r/minY132M1-649602.02.0表3.4.1型号ha.a乙组联赛c.cd.degK乙组联赛b1b2hAA乙组联赛HAL1Y13213221617889388033122802101353156023818515表3.4.24 .传动装置运动和动力参数的计算4.1计算装置的总齿轮比4.2分配齿轮比，为了不让伞齿轮变得太大，请取下。4.3计算各轴的转速第I轴第ii轴第iii轴卷筒轴4.4计算各轴的输入功率第I轴第ii轴第iii轴卷筒轴4.5计算各轴的输入转矩电机的输出转矩：的双曲馀弦值第I轴第ii轴第iii轴卷筒轴4.6上述计算数据汇总于下表轴名功率P/KW转矩T/Nmm转速n/r/min齿轮比效率电动机轴2.30596010.995第I轴2.2939602.2770.95第ii轴2.18421.60740.95第iii轴2.07105.410.97卷筒轴2.01105.45 .减速器齿轮的参数计算和校验5.1高速档减速齿轮的设计高速档齿轮比、输入转速、轴的输入功率P=2.293KW时齿轮比。5.1.1选择齿轮精度等级材料齿数1运输机为一般机床，速度不高，选择8级精度的齿轮传动2选购件：小伞齿轮： 45Cr (调质)、硬度280HBS；大锥齿轮： 45钢(调质)，硬度240HBS；两者的硬度差为40HBS。第一次选择小伞齿轮的齿数时，大伞齿轮的齿数为：5.1.2根据齿面接触强度设计(式5.1 )(1)决定式中各量的数值进行计算1试选负荷系数2小锥齿轮传递的扭矩因为要拿4根据调查机械设计课程设计中表10-6，可知材料的弹性影响系数5从调查机械设计的图10-30中得到的区域系数调查机械设计的图10-21d，以齿面硬度测量的小齿轮的接触疲劳强度极限为：大齿轮时：7计算应力循环次数n，根据公式求出8在调查机械设计的图10-19中得到的接触疲劳寿命系数；9计算接触疲劳容许应力当失效概率为1%、安全系数S=1时，由式得到有十个以上计算11圆周速度v12负荷系数k的计算据此，以8级的精度调查机械设计的图10-8，调查动载荷系数根据图表机械设计的表10-2，使用系数调查机械设计的表10-3，齿间载荷分配系数为调查机械设计的表10-9，由于是轴承系数，因此为齿向载荷分配系数规则和他的差距很大，所以需要校正。(2)用实际负荷系数修正得到分度圆直径(3)计算模块m取标准模式的数值后，将模块四舍五入到。(4)止动齿轮强度由以上内容可知1当量齿数为， 机械设计根据表10-5调查齿形系数和应力修正系数，2取安全系数观察图10-18中的机械设计，发现齿轮的弯曲疲劳寿命系数为4调查机械设计中的图10-20c表明，齿轮的弯曲疲劳强度极限；5允许应力如下：，6止挡齿轮强度用公式验证的话齿轮的弯曲强度满足强度要求，因此使用齿轮。(5)计算有关齿轮的参数名字代号计算公式锥齿轮结果锥齿轮结果分锥角分度圆直径84248.5齿顶圆直径90.631251.302齿根圆直径75.711245.302牙齿高度3.53.5牙根高4.3754.375锥形距离130.825130.825齿根角顶锥角根锥角缝隙0.8750.875分度圆齿厚5.4985.498齿数当量25.334221.714齿宽(四舍五入)39(四舍五入)39、5.2低速档减速齿轮的设计计算如果低速档的齿轮比、输入转速、轴的输入功率和传递转矩，则为齿轮比。5.2.1选择齿轮精度等级材料齿数1运输机为一般机床，速度不高，选择8级精度的齿轮传动2选购件：小螺旋齿轮： 45Cr (调质)、硬度280HBS；大斜齿轮： 45钢(调质)、硬度240HBS；两者的硬度差为40HBS。3首次选择小斜齿轮的齿数时，大斜齿轮的齿数为：选择四螺旋角5.2.2根据齿面接触强度设计(式5.2 )(1)决定式中各量的数值进行计算1试选负荷系数2小锥齿轮传递的扭矩观察机械设计的图10