圆锥圆柱齿轮(CAD装配图和零件图)海滨学院#高等教育

1、课程设计目录第1章电机选择和运动参数计算31.1电机选择31.2传动比计算：41.3计算每个轴的转速：41.4计算每个轴的输入功率：51.5每个轴的输入扭矩5第2章齿轮设计52.1高速锥齿轮传动装置5的设计2.2低速斜齿轮变速器的设计13第3章轴尺寸的设计和检查。193.1轴向材料选择和最小直径估算193.2车轴20的结构设计3.3轴检查243.3.1高速轴243.3.2中间轴273.3.3低速轴30第四章滚动轴承的选择和计算344.1.1输入轴滚动轴承计算344.1.2中间轴滚动轴承的计算364.1.3输出轴37滚动轴承的计算第五章关键连接的选择和校核计算395.1输入轴键计算395.2中间

2、轴键39的计算5.3输出轴键计算40第6章联轴器的选择和验证406.1在轴的计算中选择了联轴器模型。406.2联轴器41的检查第7章润滑和密封41第8章设计主要尺寸和数据41第九章设计总结43第十章参考文献：43机械设计课程设计任务书1.Y系列三相异步电动机的数据见第173页，尺寸见第174页。2.选择箱体的详细尺寸。根据表4.1，逐一确定表中的所有参数。(根据教科书第26页表4.1)。3.滚动轴承采用深沟球轴承。该模型可以根据计算轴的转速和额定负载来确定。具体轴承装配图见相应页面。(根据表12.1，教科书有144页)。4.教科书第29页轴承座孔中轴承的位置见图4.11。滚动轴承的具体尺寸见第

3、144页。5.联轴器的型号和尺寸见第153页。6.教科书第29页绘制二级齿轮减速器草图的第一步见图4.13。(具体步骤见第28页)。7.轴的结构设计见教科书第31页。8.轴的校核计算只需要中间轴的校核计算，另外两个轴不需要校核。9.轴承只需要计算基本额定寿命。参见机械设计教材中的例子。10.检查并计算连杆的挤压强度。参见机械设计教材中的例子。11.轴承密封方法见教科书第42页。12.减速器本体(轴承座、本体结构设计、油池深度和油位高度(见图4.49，见第49页)、地脚螺栓处理、本体结构圆角见第50页)。13.减速器窥视孔和窥视孔盖的设置(见图4.58)。窥视孔盖的具体尺寸见第167页的表14.

4、7，窥视孔盖上方的通气装置见第168页的图2，表14.8)14.减速器放油孔和放油塞的设置(见图4.60a)。具体尺寸见第172页的表14.14)15.检测油位高度的杆式油尺游标座孔的正确结构布置见第62页底部一行。杆式油量表的具体尺寸请参考第171页和表14.13。16.密封毡环油封和凹槽尺寸(见第165页图14.4)17.表11.20中箱体连接螺栓的标准尺寸见第123页，匹配螺母的尺寸见第132页，螺母下方弹簧垫圈的尺寸见第134页。18.每个轴上的键的尺寸见第140页。我们使用的都是A型普通平键。具体型号选择见机械设计教材中相应章节的示例。19.盒盖和盒座定位销的具体尺寸见第142页。表

5、11.31。20.课程设计的总装配图可参见教科书第214页，其中嵌入式轴承端盖的结构图参见教科书第216页的俯视图。关于轴承端盖的具体标准尺寸，请参考教科书第246页第三行从左至右的第三张和第五张图纸。两侧的突出部分可以是一体的。21.零件图的几何公差标注见第181页和第182页。表面粗糙度见第185页。22.关于圆柱齿轮、锥齿轮和轴的传动计算，请参见我们的教科书机械设计示例。(以上教材参考机械设计课程设计)设计主题：圆锥-圆柱齿轮工作条件：连续单向运行，负载稳定，两班制。最高环境温度为350；允许输送带速度误差为5%，小批量生产。设计步骤：传输方案制定从图中可以看出，该设备的原动机为电机，传

6、动装置为减速器，工作机为带式运输设备。减速器是两级膨胀锥-圆柱齿轮的两级传动。圆锥滚子轴承最初被选为轴承。联轴器2和8是弹性销联轴器。第一章电机的选择和运动参数的计算1.1电机的选择1.计算带式输送机所需的功率：P=3.6kw千瓦2.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(锥齿轮传动)，=0.97(圆柱齿轮传动)，=0.96(鼓形)。所以总传输效率：=0.8083.计算电机的输出功率：=kw4.4547kw4.确定电机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比的合理范围=825(竺文建黄平主编，第二版，华南理工大学出版社机械设计课程设计)。工

7、作机滚筒的转速=90.95转/分钟，因此电机的转速范围为。那么电机的同步速度可以选择为750转/分、1000转/分和1500转/分。考虑电机和传动装置的尺寸、价格、紧凑结构和锥齿轮传动比()，首先选择1000r/min，电机选择见表。表1模型额定功率/千瓦满载速度r/min轴直径D/mm延伸长度E/mm牵入转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y132M2-65.5960421102.02.01.2传动比的计算：2.总传动比：3.传动比分布：=3，保持=41.3计算每个轴的转速：轴线一轴线二三轴1.4计算每个轴的输入功率：轴线一轴线二轴iii=4.1490.980.97=3.944kw鼓轮轴1.5每个轴

8、的输入扭矩电机轴输出扭矩所以我的轴是4.387轴线二三轴鼓轮轴第二章齿轮设计2.1高速锥齿轮传动的设计(2)选择高速齿轮的类型、精度等级、材料和齿数。1.根据传动方案选择直齿锥齿轮传动2.输送机是通用工作机械，速度不高，所以选用8级精度。3.材料选择小齿轮和大齿轮的材料选择见西北工业大学机械原理与机械零件教研室编写的教材表10-1，第8版机械设计，如下所示：表2齿轮模型材料等级热处理方法强度极限流动性范围硬度(HBS)平均硬度(HBS)齿芯齿面小齿轮45调质处理650360217255240主齿轮45正火处理580290162217200两者之间的硬度差约为40HBS。4.选择小齿轮齿数19，

9、然后：取。实际齿数比5.确定等效齿数，(3)根据齿面接触疲劳强度设计1.确定公式中的值1)测试负载系数2)教材表10-6中的材料弹性系数(大、小齿轮采用锻钢)3)小齿轮传动扭矩4.3874)锥齿轮传动齿宽系数。5)小齿轮的接触疲劳强度极限根据教科书10-21D图中的齿面硬度求出。图10-21c示出了根据齿面硬度的大齿轮的接触疲劳强度极限。6)根据公式(10-13)计算应力循环次数；7)检查教科书图10-19中的接触疲劳寿命系数。8)接触疲劳的容许应力以1%的失效概率和S=1的安全系数计算。然后=2.计算1)计算小齿轮分度圆的直径(根据小齿轮设计，因为小齿轮更有可能失效)=86.183毫米2)计

10、算圆周速度3)计算齿宽b和模数39.654毫米毫米4)齿高(5)计算的载荷系数K见教科书10-2的表：使用系数=1；根据v=3.68m米/秒、8级精度和1级精度，动载系数为1.22，如图10-8所示。根据表10-3:齿间载荷分布系数=；取轴承系数=1.25，齿载荷分配系数=所以：6)根据实际载荷系数修正计算出指标圆直径7)即使方式3)教科书10-20中的图C根据齿面硬度找到了小齿轮的弯曲疲劳极限。教科书10-20中的图b根据齿面硬度显示了大齿轮的弯曲疲劳强度极限。4)弯曲疲劳寿命系数见教科书图10-18。5)计算容许弯曲疲劳应力，并取弯曲疲劳安全系数S=1.4。6)计算并比较大齿轮和小齿轮，=

11、，大齿轮的值很大。2.计算(大齿轮)=3.286毫米与计算结果相比，齿面接触疲劳计算的模数m大于齿根弯曲疲劳强度的模数，齿轮模数m的大小必须具有由弯曲强度决定的承载能力，而由齿面接触疲劳强度决定的承载能力只与齿轮直径有关。因此，用弯曲强度计算的模数可取为2.698毫米，并四舍五入到最接近的标准值毫米(摘自清华大学出版社机械原理教程第二版4.11锥齿轮模数(摘录自GB/T 12368-1990)，而用接触强度计算的分度圆直径=104.046毫米。齿轮齿数应进行修正和四舍五入。为了使啮合齿磨损均匀，传动平稳，一般应为质数。因此，四舍五入。那么实际传动比与原始传动比相差1.2%，并且在误差范围内。(

12、5)计算大小齿轮的基本几何尺寸1.分度锥角：1)小齿轮2)大齿轮2.分度圆直径：1)小齿轮2)大齿轮3.齿顶高度4.齿根高度5.附录圆的直径：1)小齿轮2)大齿轮6.根圆直径：1)小齿轮2)大齿轮7.圆锥距离8.齿宽，(圆形)b=45 mm。然后，在修圆之后，齿宽变小，齿宽变大。9.同等数量的牙齿，10.分度圆齿厚度11.修改计算结果：(1)见教科书表10-5:2)根据教科书的8级精度和10-8级图表，动载荷系数为1.25；根据表10-3:齿间载荷分布系数=；取轴承系数=1.25，齿载荷分配系数=3)4)检查分度圆的直径=98.7805)=，大齿轮的值大，按大齿轮检查。6)=3.08毫米事实上

13、，都大于计算的要求值，所以齿轮的强度是足够的。(6)齿轮结构设计小齿轮1直径小，采用实心结构；大齿轮2采用孔板结构，结构尺寸根据经验公式和后设计的中间轴配合段直径计算，如下表所示。大齿轮2的结构示意图如图所示。高速齿轮传动的尺寸见表。大型锥齿轮结构示意图表3大锥齿轮的结构尺寸名字结构尺寸和经验公式计算值尖角节锥半径r149.520毫米轮辋厚度16毫米大端齿尖圆直径283.511毫米谷物的空直径d取决于轴的设计50毫米轮毂直径80毫米轮毂宽度l拿55毫米腹板的最大直径由结构决定188毫米板孔分布圆直径134毫米板孔直径由结构决定24毫米腹板厚度18毫米表4高速锥齿轮的尺寸名字计算公式计算值法向模

14、数5毫米尖角齿数2156传动比2.667分度圆直径105毫米280毫米齿尖圆直径114.363毫米283.511毫米根圆直径93.764毫米275.787毫米节锥半径149.520毫米齿宽45毫米45毫米2.2低速斜齿轮传动的设计(7)选择齿轮类型、精度等级、材料和齿数1.根据传动方案选择斜齿圆柱齿轮传动。2.第一次减速后，第二次速度不高，所以使用8级精度。3.齿轮材料和热处理小齿轮用45钢淬火和回火，平均硬度为240HBS。齿轮材料刚刚标准化，平均硬度为200HBS。两种材料的硬度差为40HBS。4.齿数选择选择小齿轮齿数，根据传动比，大齿轮齿数，取=76。实际传动比5.选择螺旋角。主螺旋角=14