圆锥圆柱减速器(机械设计课程设计) ( 最终版)

1、西安电子科技大学课程设计报告班级：船员：王典王东旭刘瑞明李志辉薛敏田艳尼指导教师：陈永琴材料目录序列号。名字数量1课程设计担当书12课程设计清单13零件图34减速机组装图1西安电子科技大学机械设计课程设计担当书设计主题：圆锥圆柱式减速机设计本科：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：指导教师：机械设计课程设计书一、设计主题(圆锥圆柱式)设计了链板式输送机的传动机构，其传动图如下1 .电动机2 .偶联反应3 .减速机4 .链条传动5 .运输链二、已知数据传送带链条总张力F=6000 (N )传送带链条速度V=0.8 ()输送机链轮节圆直径D=300 (mm )输送链链轮轴上的效率，包

2、括链轮和轴承的功率损失工作年限为五年，每天工作两班输送链速度的容许误差为%三、工作条件：连续单向运转，有轻微振动，灰尘多，少量生产。四、设计工作量1 .部件动作图13张(各部件的三维模型)2 .减速机组装图1张(三维组装模型、运动模拟)3 .设计清单的一部分设计清单目录一、设计方案的配置二、电动机的选定三、计算总齿数比和分配各级齿数比 4四、运动参数和动力参数的计算 5五、传动部件的设计计算71、圆锥齿轮传动设计计算2、圆柱齿轮设计计算六、轴的设计计算151、输入轴的设计2、中间轴的设计3、输出轴的设计4、轴的检查(以中间轴为例)七、滚动轴承的选定和检查计算 26八、外壳的设计九、联轴器的选择

3、28十、润滑和密封28十一、总结十二、参考文献29十三、附录(零件和组装图)设计清单1 .设计方案的配置设计了链板式输送机的传动机构，其传动图如下1 .电动机2 .偶联反应3 .减速机4 .链条传动5 .运输链二、电动机的选定1 .电机的类型：根据工作要求和工作条件，选择一般用途的y系列三相异步电动机。 卧式密闭结构。2 .功率的确定2.1工作装置所需电力(kw):=Fv/(1000 )=60000.8/(10000.96 )=5kw2.2从电机到机床的总效率:通过查表1-7来决定各级传动的机械效率八级精度圆锥齿轮传动(油润滑):0.95八级精度圆柱齿轮传动(油润滑):0.97滚子链传动效率：

4、 0.96弹性杆端销接头： 0.993圆柱滚子轴承： 0.98=0. 9930.98 30.950.970.96=0. 8268(联轴器效率、轴承效率、圆锥齿轮的传动效率、圆筒齿轮的传动效率、链条传动效率)2.3所需电机功率(kw):=/=5Kw/0.8268=6.0474kw2.4电机额定功率：根据表16-1选定电动机的额定功率为7.5kw .3 .确定电动机的型号机床转速=60v1000/(D)=51r/min电机转速的选择比较了常用同步转速1000r/min、1500r/min两种。总齿数比i=/，这里是电动机的全转速。在此，将2种电机相关的数据如下表所示进行比较。计划电机型号额定功率/

5、kw同步转速/(r/min )全转速/(r/min )总齿轮比IY160M67.5100097019.02.Y132M47.51500144028.235由以上表可知，为了使提案I的总齿数比太小，能够合理地分配齿数比，使传动装置的结构紧凑而决定提案II。电机型号的确定是根据与电机电力同步的转速，将电机型号选定为Y132M4。 从表12-1可知，电动机座的中心高度为132mm，中床，4是电动机的极数。电机型号额定功率(千瓦)全转速(r/min )启动扭矩/额定扭矩最大扭矩/额定扭矩Y132M47.514402.22.3三、计算总齿数比，分配各级齿数比1 .总齿轮比：=/=1440/51=28.2

6、352 .分配齿轮比的基本原则：在设计二级或多级减速机时，将齿轮比合理地分配给各级是非常重要的。 直接影响减速机的尺寸、重量、润滑方式、维护等。分配齿数比的基本原则如下(1)使各级传动的负荷能力大致相等(一般指齿面接触强度)。(2)各级传动的大齿轮浸油的深度大致相等，简化润滑。(3)在减速机上得到最小的外形尺寸和重量。分配圆锥圆筒齿轮减速机的齿数比时，必须尽量避免圆锥齿轮的大小过大，制造困难，所以高速机圆锥齿轮的齿数比不要太大，通常=0.25，且3。3 .初定链传动的齿轮比：=3.137减速机的齿轮比：=i/=28.235/3.137=9锥齿轮齿数比：=0.53=1.5立柱齿轮的齿数比：=9/

7、1.5=6四、运动参数及动力参数的计算1 .各轴的转速n(r/min )高速轴的转速：=1440 r/min中间轴的转速：=/=1440/1.5=960 r/min低速轴的转速：=/=960/6=160 r/min鼓轴iv的转速：=/=160/3.137=51r/min2 .各轴的输入功率P(kw )高速轴的输入功率： P1=Pd=6.0051kw中间轴的输入功率： P2=P1=5.591kw低速轴的输入功率： P3=P2=5.315kw鼓轴iv的输入功率： P4=P3=5kw3 .各轴的输入扭矩T(Nm )高速轴的输入扭矩： 39.825Nm中间轴的输入扭矩： 55.619Nm低速轴的输入扭

8、矩： 317.239Nm鼓轴iv的输入扭矩： 936.275Nm4 .各轴的运动和动力参数项目转速(r/min )功率(千瓦)扭矩(N*m )齿轮比高速轴I14406.005139.8251中间轴9605.59155.6191.5低速轴1605.315317.2396滚子链条515936.2753.137五、传动零件的设计计算(1)圆锥齿轮传动的设计计算已知数据：齿数比u=1.5、功率P=6.0051kw小齿轮=1440r/min，扭矩=39.825 Nm大齿轮=960r/min，扭矩=55.619 Nm1 .选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数1.1选择闭式直齿圆锥齿轮传动，根据齿形造成齿形角

9、，齿尖的高度系数、螺旋角、轴的角度、不变位，齿尖的高度缩短齿。根据1.2教科书表10-1，材料的选择是小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS。1.3根据教科书表10-8，选择8个阶段的精度。2 .以齿面接触疲劳强度设计公式： 2.922.1参数确定试选负荷系数=1.3计算小齿轮传递的扭矩=39.825Nm选择齿宽系数=1/3(锥齿轮=0.250.35 )从教科书表10-6调查材料的弹性影响系数。根据图10-21d，以齿面的硬度调查了小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa、大齿轮的接触疲劳极限Hlim2=550MPa。计算应力

10、循环次数从图10-19调查接触疲劳寿命系数计算接触疲劳容许应力2.2估算小齿轮的分度圆直径代入的价值小2.92=79.39毫米2.3圆周速度v的计算=(3. 1415966.161440 )/(60000 )=5m/s3 .修改分度圆的直径齿轮的使用系数负荷状态稍有冲击，表10-2的结果=1。根据图10-8调查的动负荷系数=1.27。根据表10-3求出了齿间负荷分配系数=1。根据大齿轮的两端支撑、小齿轮的悬臂配置，调查了表10-9的轴承系数=1.25式=1.5=1.51.25=1.875接触强度载荷系数=11.271.875=2.38用实际载荷系数修改的圆的直径如下=79.39=97.12 m

11、m毫米4 .齿轮的选择和相关参数的计算选择=24，=i=241.5=36实际齿轮比：u=i=/=36/24=1.5模块m=/=97.12/24=4.047mm毫米参考机械课程设计手册取接近模块m=4实际圆直径=m=424=96 mm毫米=m=436=144 mm毫米分锥角=90-=56.31锥形间距mm齿宽b=R=87=29 mm毫米名字代码名称小圆锥齿轮大圆锥齿轮齿数z轴2436模组化m4分锥角33.6956.31分度圆的直径德. d96144牙齿的高度4牙根高4.8锥形距离r87齿宽乙级联赛295 .弯曲疲劳强度检查5.1校核弯曲强度公式如下=5.2参数的确定：弯曲强度载荷系数K=2.38

12、=39.825 Nm纳米齿形系数=1.62应力校正系数=2.53齿宽b=29 mm毫米模块m=4取值=0.85=500Mpa疲劳强度安全系数S=1.251.5，S=1.45.3计算：所以，一致满足弯曲强度要求，选定参数合适，设计合理。(2)圆柱齿轮传动的设计计算已知数据：齿数比i=6电力P=5.591kw小齿轮=960 r/min，扭矩=55.619Nm大齿轮=160r/min，扭矩=317.239Nm1 .选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数1.1选定闭式直齿圆柱齿轮传动。根据教科书表10-1，选定小齿轮材料40Cr钢、调质处理、硬度280HBS的大齿轮材料45钢、调质处理、硬度240HBS。1.3教科书表10-8显示，运输机是一般机床，速度不高，所以选择了8级精度。试选1.4小齿轮齿数=20=u=620=1202 .以齿面接触疲劳强度设计公式：2.1决定参数：试选负荷系数=1.3计算小齿轮传递的扭矩=55.619Nm从表10-7中选择齿宽系数=1根据表10-6调查的材料的弹性影响系数=189.8从图10-30中取出=2.5从图10-21d调查了齿面硬度下小齿轮的接触疲劳强度极限=600Mpa、大齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa。计