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1、课程设计说明书设计题目：用于带式传输机的圆锥-圆柱齿轮减速器机械系 机械设计制造及其自动化专业机设C135班设计者：马骏指导教师：高宝霞2016年1月12日河北工业大学城市学院非物质文化遗产是指各族人民世代传承的，与群众生活密切相关的各种传统文化表现形式和文化空间，包括民俗活动、表演艺术、传统知识和技能以及与之相关的器具、实物、手工制品等目录第1章 选择电动机和计算运动参数2第2章 齿轮设计5第3章 设计轴的尺寸并校核。15第4章 滚动轴承的选择及计算20第5章 键联接的选择及校核计算21第6章 联轴器的选择及校核21第7章 润滑与密封22第8章 设计主要尺寸及数据22第9章 设计小结24第1
2、0章 参考文献：24机械设计课程设计任务书题目4：带式运输机圆锥圆柱齿轮减速器。系统简图：123245F1电动机2联轴器3二级圆柱齿轮减速器4卷筒5运输带 原始数据：运输带拉力 F=2600N，运输带速度 ，滚筒直径 D=270mm 说明：1、 输送机运转方向不变，工作在和稳定，恐再启动，传动效率取为95%。2、 工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作8小时。3、 输送带速度允许误差为。 设计工作量：设计说明书1份；减速器装配图，A0图1张；零件工作图2张（轴、大齿轮，A3）参考文献：1、 机械设计教材2、 机械设计课程设计指导书3、 机械设计课程设计图册4、 机械零件手册5、 其他相关
3、资料设计步骤：传动方案拟定由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。减速器为两级展开式圆锥圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。第1章 选择电动机和计算运动参数1.1 电动机的选择1. 计算带式运输机所需的功率：P=3.9kw2. 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），=0.95（卷筒）.所以总传动效率：= = =0.7993. 计算电动机的输出功率：=kw4.88kw4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比
4、合理范围 =1025，工作机卷筒的转速=106r/min ，所以电动机转速范围为 。则1电动机同步转速选择可选为 3000r/min，1500r/min，1000r/min，750r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（），故首先选择1500r/min，电动机选择如表所示 表1型号额定功率/kw满载转速r/min轴径D/mm伸出长E/mm启动转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y2-132S-45.51440381151.42.31.2 计算传动比：2. 总传动比：3. 传动比的分配：，=4，成立=41.3 计算各轴的转速： 轴 轴 轴 1.4 计算各轴的输入
5、功率： 轴 轴 轴 =4.5450.980.97=4.32kw 卷筒轴 1.5 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩故轴 3.204 轴 轴 卷筒轴 轴名效率P(KW)转矩T(N.M)转速n（r/min）传动比i输入输出输入输出电动机轴4831轴4831454514403.47轴45454320424.034轴43204191106卷筒轴4191第2章 齿轮设计2.1 高速锥齿轮传动的设计(二) 选定高速级齿轮类型、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2. 输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。3. 选择小齿轮材料和大齿轮材料如下：齿轮型号材料牌号热处理方法强度极限屈
6、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650360217255240大齿轮45正火处理5802901622172004. 选择小齿轮齿数24，则：，取。实际齿比(三) 按齿面接触疲劳强度设计 1. 确定公式内的数值1) 试选载荷系数2) 小齿轮传递转矩 3.2043) 锥齿轮传动齿宽系数。4) 查表得=2.55) 教材表105查得材料弹性系数6) 计算接触疲劳许用应力教材1025d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限按式(1015)计算应力循环次数查教材1023图接触疲劳寿命系数，。取失效概率为1%，安全系数为S=1，得 = 取二者中的较小者作为该齿轮副的接触
7、疲劳许用应力，即 2. 计算1) 计算小齿轮分度圆直径=55.67mm2) 调整分度圆直径，计算圆周速度3) 计算齿宽b及模数41.96mmmm当量齿轮的齿宽系数。=0.8874) 齿高5) 计算载荷系数K由教材102表查得：使用系数使用系数=1；根据v=3.5m/s 、8级精度按第一级精度，由108图查得：动载系数=1.15；由104表用插值法查得7级精度、小齿轮悬臂时，得齿间载荷分配系数=；（取轴承系数 =1.25，）齿向载荷分布系数=所以：6) 按实际载荷系数校正所算得分度圆直径7) 对应齿轮模数：mm(四) 按齿根弯曲疲劳强度设计m 1. 确定计算参数查取齿数系数及应了校正系数1) 试
8、选=1.32) 确定当量齿数 ，由教材1017表得：，； ， 。3) 教材1024图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限 ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。4) 教材1022图查得弯曲疲劳寿命系数 。5) 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数 S=1.7 。6) 计算大小齿轮的并加以比较，=大齿轮的数值大，所以按大齿轮取数2. 计算（按大齿轮） = =1.97mm对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。所以可取弯曲强度算得的模数1.97mm并就近圆整为标准值 mm而按
9、接触强度算得分度圆直径=71.692mm重新修正齿轮齿数取整则为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，一般应互为质数。故取整。则实际传动比，且（3.47-3.41）/3.41=1.7%，在误差范围内。(五) 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. 齿宽 ，（取整）b=38mm。则：圆整后齿宽 表3 大锥齿轮结构尺寸 名称结构尺寸及经验公式计算值锥角轮缘厚度16mm 大端齿顶圆直径249.1mm榖空直径D由轴设计而定50mm轮毂直径80mm轮毂宽度L取55mm腹板最大直径由结构确定188mm板孔分布圆直径134m
10、m板孔直径由结构确定24mm腹板厚度18mm 表4 高速级锥齿轮传动尺寸名称计算公式计算值法面模数2 mm锥角齿数36125传动比3.47分度圆直径72mm250mm齿顶圆直径 77mm252mm齿根圆直径65mm247）mm锥距 130mm齿宽38mm40mm2.2 低速级斜齿轮传动的设计(六) 选定齿轮类型精度等级材料及齿数1. 按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。2. 经一级减速后二级速度不高，故用8级精度。3. 齿轮材料及热处理小齿轮选用45钢调质，平均硬度为240HBS，大齿轮材料为45刚正火，平均硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。4. 齿数选择 选小齿轮齿数，根据传动比，
11、则大齿轮齿数，取=96。 实际传动比5. 选取螺旋角。初选螺旋角=14。（二） 按齿面接触强度设计1. 确定各参数的值:1) 试选载荷系数=1.32) 计算小齿轮传递的扭矩。3) 查课本表10-7选取齿宽系数。4) 计算接触疲劳强度用重合度系数。5) 查课本表10-5得材料的弹性影响系数。6) 查课本图10-20选取区域系数 Z=2.5。7) 教材1025d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；8) 按式(1015)计算应力循环次数9) 查教材1023图接触疲劳寿命系数，。10) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，则 = =2. 计算1) 试算小齿轮分度圆直径d，由
12、计算公式得 =57.12mm2) 计算圆周速度3) 计算齿宽b和模数 b=4) 计算载荷系数K 已知表10-2使用系数。根据v=1.23m/s，7级精度，查图10-8得动载系数；齿轮圆周力NN100N/mm查表10-3得齿间载荷分配系数。查课本表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，得齿向载荷分布系数K=1.456，故得载荷系数5) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径6) 计算模数=（三） 按齿根弯曲强度设计1. 确定计算参数1) 试选。2) 重合度系数螺旋角系数3) 小齿轮传递的扭矩4) 根据纵向重合度，查课本图10-28得螺旋角影响系数=0.88。5) 计算当量齿数6) 查取齿形系数和应力校正系数 查课本表10-17和10-18得7) 计算弯曲疲劳许用应力 查课本图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限。 查课本图10-22得弯曲疲劳寿命系数。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则 8) 计算大小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大，选用大齿轮。2. 设计计算1) 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿
