锥-圆柱齿轮减速器设计说明书

机械设计课程设计说明书设计内容锥圆柱齿轮减速器专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导老师完成时间年月日目录一、设计任务书2二、电机的选择计算一、选择电动机的类型和结构形势2二、选择电动机容量2三、确定电动机的转速3三、运动和动力参数的计算一、分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比3四、皮带，皮带轮设计3一、V带设计3二、确定V带中心距和基准长度3五、传动零件的设计计算一、闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算4二、闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算6三、数据整理6六、轴的设计计算1减速器高速轴I的设计92减速器低速轴II的设计113减速器低速轴III的设计14七、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162减速器低速II轴滚动轴承的选择与寿命计算173减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算18八、键联接的选择和验算1联轴器与高速轴轴伸的键联接192大圆锥齿轮与低速轴II的的键联接193大圆柱齿轮与低速轴III的的键联接20八、润滑油的选择与热平衡计算1减速器的热平衡计算212润滑油的选择22九、参考文献23设计计算内容结果一、设计说明书一、设计题目设计圆锥圆柱齿轮减速器适合在多灰尘并稍有波动的环境中工作，生产小批量，两班制。1发电机2减速皮带3减速器4联轴器5滚筒6传送皮带二、原始数据传送带拉力FKN传送带度VM/S鼓轮直径D（MM）使用年限（年）271330010二电机的选择计算由图可，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为运输设备。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。联轴器选用齿形联轴器。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、圆锥齿轮传动、圆柱齿轮传动、V带传动和卷筒的传动效率。）取099（联轴器）099（滚动轴承），097（圆锥齿轮精度为7级，不包括轴承效率），098（圆柱齿轮精度为7级，不包括轴承效率），096（滚筒效率，不包括轴承）（V带的传动效率）083电动机所需功率畏315083380三、确定电动机的转速滚筒轴的工作转速为按课程设计指导书P6表21查得圆锥圆柱齿轮的传动比一般范围为822,故电动机转速AI根据额定功率，且转速满足66208182072，查机械设EDP计使用手册表926选电动机型号为Y132S4。其主要性能如下表满载时型号额定功率KW转速RMIN电流（380V）A效率功率因数起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132S4551440116855084702223电动机的外形尺寸中心高H外形尺寸LAC/2ADHD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FGD1323802882452161401238801033传动比I1440827617399工作计满载时输入轴的转速电动机的满载转速R/MIN1440故总传动比I144082761740三、运动和动力参数计算1分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比查表得按直齿轮圆柱齿轮传动比，又因锥齿轮的传动比一般不大于3，故取电动机轴R/MIN01440N/M轴KWR/MIN6914N/M轴KWR/MIN19896N/M轴KW8276R/MINN/M44311轴KW8276R/MIN4343042N/M轴号输入功率KW转速（R/MIN）输入转矩NM41757669144019219896384827644311372827643042四、皮带，皮带轮设计1V带设计确定计算功率并选择V带类型确定计算功率,根据机械设计手册表5312工作情况系数通过两班制，载荷变动力，得1213工作功率选择，差机械设计手册图511得选择A型普通V带选小齿轮根据机械设计手册表5336，取小带轮的基准直径MM验算带速V，VM/S因为5/S30M/S,故带速合适计算大带轮的基准直径，2MM2确定V带中心距和基准长度计算中心距0721212227MM630MM初定中心距450MMA0计算所需基准长度根据表机械设计手册531222124A02MM根据机械设计手册538取MM1430计算实际中心距表538AA02450143014062462MM根据表机械设计手册表5339得基准宽度MM110MM20093113MM所以中心距范围在311490MM皮带轮相关数据基准宽度MM110基准线上槽深MM基准线下槽深MM87110槽间距E15MM槽边距9最小轮缘厚MM带轮宽BZ1E2F78MMZ轮槽数）外经MM2955验算带包角计算带的根数A计算单根V带的额定功率因MM和R/MIN得KW根据R/MIN，I25和A型带得KW（由机械设计手册表5319）得（表5314）得（表5315）于是KWB计算V带的根数Z取5根确定带的初拉力和压轴力A型带单位长度质量M011KG/M（表5316）所以（表5312）17423应使带的实际初拉力172089N带轮的结构设计A带轮材料的确定，大小带轮材料都选用HT200B带轮的结构形式（根据课程指导书P183小带轮选用实心式，大带轮孔板式五、传动零件的设计计算一、闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算已知输入功率421KW，小齿轮的转数为1440R/MIN，大齿轮的转数为576R/MIN，齿数比I3，由电动机驱动，工作寿命为10年（设每年工作300天，二班制），带式输送机工作经常满载，空线起动，工作有轻震，不反转，工作环境多灰尘，小批量生产。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，查机械设计使用手册表562得齿形制GB/T123691990，齿形角，齿顶02，螺旋角0，不变位。（2）小齿轮材料为（调质），硬度为240285HBS，取用280HBS；大齿轮材料为钢（调质），硬度为229286HBS，取用240HBS。H1380HBS380280660MPAH238007HBS38007240548MPAF115503HBPAF214002HBPA（3）选小齿轮齿数，取Z123，大齿轮齿数,Z2UZ132369小齿轮传递的转矩T1698N/MM104选择齿宽系数，由于齿轮为非对称布置，且为软齿面，根据机械设计表96得初定载荷系数KT1316，由于齿轮为非对称布置，取KT16查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE计算分度圆直径根据上列参数计算得确定载荷系数K由机械设计表92得13齿轮的圆周速度V锥齿轮的精度等级为7级，由机械设计图98得，11；表93得；10；K131111101573与所选相差不大，所以不矫正分度圆直径。M336MM；取标准M4MM，校正80MM；（4）齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数和齿根应力修正系数COS09487COS03162242422137查机械设计表95得269206157195验算齿根弯曲疲劳强度代入数字得7489MPA239MPA；9168188MPA弯曲强度足够。5）计算齿轮的几何尺寸42392MM470280MM2MCOS922409487995896MM28024031622825296MM9224409487828925MM节圆顶距R1454648MM齿宽BR145464848488MM取48MM二、闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算1由机械设计91公式，确定许用应力。传动无特殊要求，采用软齿面齿轮，确定选用小齿轮材料为（调质），硬度为240285HBS，取用260HBS；大齿轮材料为钢（调质），硬度为229286HBS，取用240HBS。H1380HBS380260640MPAH238007HBS38007240548MPAF115503HBPAF214002HBPA2齿面接触疲劳强度选小齿轮齿数，Z12040，取Z131，大齿轮齿数,Z2UZ1232317192,取用Z272小齿轮传递的转矩T120095105M/S选择齿宽系数，由于齿轮为非对称布置，且为软齿面，根据机械设计表96得D08初定载荷系数KT1316，由于齿轮为非对称布置，取KT15查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE计算分度圆直径由端面重合度可得18832（）182，则根据上列参数计算得确定载荷系数查机械设计表92得齿轮的圆周速度V精度等级选7级，根据机械设计图98可知115；查表93得；由图99知1065；则K15115111065202与初定值相差较大，校正后的分度圆直径为确定齿轮模数MMM查标准选M3MM3齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数和齿根应力修正系数由31，72查机械设计表95得250225163175验算齿根弯曲应力025025066由机械设计式96得10519MPA233MPA齿根弯曲疲劳强度足够。4计算齿轮的几何尺寸33193MM3722162M932399MM21623222MM93253855MMA（）（3172）1545MM三、数据整理1、圆锥齿轮齿轮类型直角圆锥齿轮（GB/T123691990,齿形角,，齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角，不变位）AH02C0M精度7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MM，192大齿轮MM2280节锥顶距R1454648MM节圆锥角未109487未203162大端齿顶圆直径1995928252MM齿宽MM1248齿数，123270模数M32、圆柱齿轮齿轮类型直齿圆柱齿轮；精度7级，小齿轮材40CR（调质），大齿轮材料45刚（调质），硬度分别为260HBS和240HBS。分度圆直径MM，193MM2216中心距A1545MM齿宽MM，MM180275齿数，131272模数M25MM六、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PNT由前面的计算可得421KW1576R/MIN16980N/M12求作用在齿轮上的力圆锥小齿轮（105）MM11105脳481454648脳927682N圆锥大齿轮N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。查机械设计表142得A126103MM查机械设计手册表4257选用轴承代号6000型6306单列深沟球