二级圆锥圆柱齿轮减速器设计(就这个)

机械设计课程设计担当书设计主题：带式输送机圆锥-圆柱齿轮减速器设计内容：(1)设计说明书(1份)(2)减速机组装图(1张)(3)减速机部件图(3张以上)系统示意图：原始数据：传送带张力F=2100N、传送带速度、滚筒直径D=400mm工作条件：连续单向运行，负荷比较平稳，双班制。 环境最高温度350C； 允许运输带速误差为5%，少量生产。设计步骤：1 .选择马达，计算运动参数(1)电机的选择1 .计算带式输送机所需功率： P=3.36kw2 .各机械传动效率的参数选择：=0.99 (弹性联轴器)、=0.98 (圆锥滚子轴承)、=0.96 (圆锥齿轮传动)、=0.97 (圆柱齿轮传动)、=0.96 (阀柱)总传动效率：=0.8083 .计算电机的输出：=kw4.16kw4 .确定马达转速：检查单位为二级圆锥齿轮减速机齿轮比的合理范围=825 (华南理工大学出版社机械设计课程设计第二版朱文坚黄平编辑长)，工作机卷筒的转速=76.43 r/min，因此马达转速范围为： 电机同步转速可从750r/min、1000r/min、1500r/min中选择。 考虑到电动机和传动装置的尺寸、价格、结构紧凑，满足锥齿轮的齿轮比关系()，首先选择750r/min，表示电动机的选择表1型号额定功率/kw满转速r/min轴径D/mm伸出长度E/mm起动转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y160M2-85.5720421102.02.0(2)齿轮比的计算：1 .总齿轮比：2 .齿轮比的分配：=3，成立=4(3)计算各轴的旋转速度I轴轴轴(4)计算各轴的输入功率I轴轴轴=3.8740.980.97=3.683kw卷筒轴(5)各轴的输入转矩电机轴的输出转矩因此轴5.462轴轴卷筒轴二、高速轴齿轮传动的设计(1)选择高速档齿轮类型、精度等级、材料及齿数1 .用传动方案选择直齿圆锥齿轮传动2 .传送带是一般的机床，速度不高，请选择8等级的精度。3材料选择机械设计第8版西北工业大学机械原理和机械部件教室编着的教材表101选择小齿轮材料和大齿轮材料如下表2齿轮型号材料品种热处理方法强度极限屈服极限硬度(HBS )平均硬度(HBS )齿芯部齿面部小齿轮45调质处理650360217至255236大齿轮45正火处理580290162217189.5两者的硬度差约为45HBS。4 .选择小齿轮齿数25时：取下。 实际齿比5 .确定当量齿数你知道吗？(2)根据齿面接触疲劳强度进行设计1 .确定公式内的数值1 )试选负荷系数2 )根据教材表106调查材料的弹性系数(大小的齿轮采用锻钢)3 )小齿轮传递扭矩5.4624 )锥齿轮传动齿宽系数。5 )教材1021d图以齿面硬度调查了小齿轮的接触疲劳强度极限，1021c图以齿面硬度调查了大的齿轮接触疲劳强度极限。6 )用式(1013 )计算应力循环次数灬7 )调查教材1019图的接触疲劳寿命系数。8 )接触疲劳容许应力失效概率为1%，安全系数为S=1则=1.232 .计算1 )计算小齿轮的分度圆直径(小齿轮容易发生故障，因此用小齿轮设计)=87.470 mm2 )计算圆周速度3 )计算齿宽b及模块36.992mm毫米mm4 )牙齿高度5 )从教材102表中调查计算负荷系数k :系数使用系数=1； 根据v=3.296m/s、8级精度，动载荷系数=1.18 103表示齿间载荷分配系数=； 轴承系数=1.25，齿向载荷分布系数=所以呢6 )用实际负荷系数修正计算出的算出圆直径7 )模块：mm(3)以齿根弯曲疲劳强度设计m1 .确定计算参数1 )计算负荷2 )调查齿数系数和应该修正的系数可以在教材105中得到： 你知道吗？3 )教材10-20图用c齿面硬度调查小齿轮的弯曲疲劳极限教材10-20图用b齿面硬度调查大齿轮的弯曲疲劳强度极限。4 )教材1018图调查了弯曲疲劳寿命系数。5 )计算弯曲疲劳容许应用应力，使弯曲疲劳安全系数S=1.4。6 )计算并比较大小的齿轮=，大齿轮的数值很大。2 .计算(按大齿轮)=2.901mm比较计算的结果是，根据齿面接触疲劳计算出的模具m比齿根弯曲疲劳强度的比率大，齿轮率m的大小有由弯曲强度决定的负荷能力，但由齿面接触疲劳强度决定的负荷能力只与齿轮直径有关。 以弯曲强度计算的模块数为2.901 mm，附近舍入为标准值mm (从机械原理教程第二版清华大学出版社4.11锥齿轮模块摘录(从GB/T123681990摘录)，以接触强度计算的圆径=93.705mm修正齿轮的齿数，舍入时各自的啮合故意整理。实际齿轮比与原来的齿轮比相差2.2%，在误差范围内。(4)计算大小齿轮的基本几何尺寸1 .分度圆锥角：1 )小齿轮2 )大齿轮2 .分度圆直径：1 )小齿轮2 )大齿轮3 .齿顶高4 .牙根很高5 .齿顶圆直径：1 )小齿轮2 )大齿轮6 .齿根圆直径：1 )小齿轮2 )大齿轮7 .锥形距离8 .齿宽、(整定) b=41mm。揉圆后的小齿宽，大齿宽。9 .齿数当量10 .分度圆齿厚11 .修正计算结果：1 )教材105表明： 好的。2 )并且，以8个阶段的精度用教材108图进行了调查：动负荷系数=1.18； 根据103表，齿间载荷分配系数=； 轴承系数=1.25，齿向载荷分布系数=(3)。4 )对照圆直径=94.0655)=，大齿轮数值大，用大齿轮核对。(6)。=2.426mm实际上，由于大于计算的要求值，所以齿轮的强度是足够的。(5)由于齿轮结构设计小齿轮1的直径较小，因此采用实体结构的大齿轮2采用孔板式结构，结构尺寸通过经验式和后续设计的中间轴配合部直径来计算，参照下表来图示大齿轮2的结构草图。 高速级齿轮传动的尺寸如表所示大锥齿轮结构草图表3大锥齿轮结构尺寸名字结构尺寸和经验公式计算值锥角锥形距离r125.660mm毫米轮辋厚度11毫米大端齿顶圆直径233.363mm毫米腰包直径d由轴设计决定50毫米轮毂直径80毫米轮毂宽度l取55mm腹板最大直径取决于结构160毫米板孔分布圆直径120毫米板孔径取决于结构12毫米网厚度18毫米表4高速级锥齿轮传动尺寸名字计算公式计算值坡面系数3毫米锥角齿数3377齿轮比2.333分度圆直径99毫米231毫米齿顶圆直径104.515mm毫米223.363mm毫米齿根圆直径92.382mm毫米228.164mm毫米锥形距离125.660mm毫米齿宽45毫米40毫米三、低速级圆柱齿轮传动的设计(1)选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数；1 .根据传动方案选择斜齿圆柱齿轮传动。2 .经过一次减速，二次速度不高，因此使用八次精度。3 .齿轮材料和热处理小齿轮采用45钢调质，平均硬度为235HBS，大齿轮材料为45刚火，平均硬度为190HBS，两者材料硬度差为40HBS。4 .齿数选择如果选择小齿轮的齿数，从高速档的齿轮比中得到低速档的齿轮比，则大齿轮的齿数为=97。实际齿轮比齿轮比误差%=0.099%5%在允许误差范围内。5 .选择螺旋角。 首先选择螺旋角=14 .(2)按齿面接触强度设计1 .确定每个参数的值：1 )试选负荷系数=1.62 )计算小齿轮传递的转矩。3 )查看教科书表10-7以选择齿宽系数。4 )调查教科书表10-6材料的弹性影响系数。5 )教材1021d图以齿面硬度调查了小齿轮的接触疲劳强度极限，1021c图以齿面硬度调查了大的齿轮接触疲劳强度极限。6 )用式(1013 )计算应力循环次数7 )； 灬8 )调查教材1019图的接触疲劳寿命系数。9 )计算接触疲劳容许应用应力失效概率时，安全系数为S=1则=1.2310 )查看教科书选择图10-30地域系数Z=2.433。11 )查看教科书图10-26，发现=0.788 0.865=1.653。2 .计算1 )计算小齿轮的分度圆直径d，根据计算式求出=65.367mm2 )计算圆周速度3 )计算齿宽b和模块b=4 )牙齿高度=5 )计算纵向重叠度6 )计算负荷系数k使用系数是v=1.056m/s，根据8级精度，调查教科书的图10-8的动载荷系数已知的教科书表10-4取得K=1.46来调查教科书的图10-13得到K=1.35调查教科书表10-3 .因此负荷系数7 )用实际负荷系数修正计算出的分度圆直径8 )计算模块=(3)以齿根弯曲强度设计1 .确定计算参数1 )计算负荷系数2 )小齿轮传递的转矩3 )从纵向的重叠度，调查教科书的图10-28中得到的螺旋角影响系数=0.88。4 )计算当量齿数5 )调查齿形系数和应力修正系数查阅教科书表10-5。6 )计算弯曲疲劳容许应力查看教科书的图10-20c，可以得到齿轮的弯曲疲劳强度的极限。查看教科书的图10-18，得到弯曲疲劳寿命系数。设弯曲疲劳安全系数S=1.4时7 )计算并比较大、小齿轮大齿轮的数值大，选择大齿轮。2 .设计计算比较计算的结果是，根据齿面接触疲劳强度计算的坡面系数比根据齿根弯曲疲劳强度计算的坡面系数大，齿轮系数m的大小具有由弯曲强度决定的负荷能力，但根据齿面接触疲劳强度决定的负荷能力仅与齿轮直径相关的弯曲强度计算的模块为1.977 mm， 从附近被舍入至标准值(机械原理教程第二版清华大学出版社的4.3标准模块(GB/T13571987 )，按照接触强度计算的圆直径=71.626mm修正齿轮的齿数，整齐地传递各啮合齿，使其相对于磨损均匀故意整理。 实际齿轮比与原来的分配齿轮比4.038大致一致，相差0.2%。3 .几何尺寸计算1 )计算中心距离将中心距离舍入到181mm。2 )通过倒圆的中心距离修正螺旋角=arccos因为值的变化很小，所以不需要修改参数等。3 )计算大、小齿轮的分度圆直径4 )计算齿轮宽度四舍五入，b=72mm小齿轮，大齿轮。4 .勾选后，与高速级齿轮相同。 (略)。5 .齿轮结构设计小齿轮3的直径小，因此采用齿轮轴结构的大齿轮5采用孔板式结构，结构尺寸通过经验式和后续设计的中间轴配合段直径来计算，大斜齿圆筒齿轮参照下表5，大齿轮4的结构草图如上图所示。 低速级圆柱斜齿轮的传动尺寸如下表所示。大斜齿轮结构草图表5斜齿大圆柱齿轮结构尺寸名字结构尺寸经验计算公式计算值腰包直径d基于轴设计的d=d轴50毫米轮毂直径80毫米轮毂宽度l75mm (与齿宽相同)腹板最大直径