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1、 机械设计课程设计说明书(机械设计基础)设计题目 圆锥圆柱齿轮减速器目录设计任务书3传动方案的拟订及说明3电动机的选择3计算传动装置的运动和动力参数5传动件的设计计算7轴的设计计算.16滚动轴承的选择及计算.38键联接的选择及校核计算.42联轴器的选择.43减速器附件的选择.44润滑与密封.44设计小结.44参考资料目录.45设计计算及说明结果一、 设计任务书设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器，已知带式运输机的工作机输入功率2.2kw,工作机输入转速75r/min，输送机常温下经常满载，空载起动，工作有轻震，不反转。工作寿命5年（设每年工作300天），二班制。二、传动方案的拟订及说明已
2、知驱动卷筒的转速75r/min，输入功率2.2kw,经计算选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为13。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案：图一三、 选择电动机1）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。75r/min设计计算及说明结果2）电动机容量(1)卷筒的输出功率(2)电动机输出功率传动装置的总效率式中、为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。由机械设计（机械设计基础）课程设计表2-4查得：弹性联轴器=0.99；滚动轴承=0.99；圆锥齿轮传动=0.96；圆柱
3、齿轮传动=0.97；则故 (3)电动机额定功率由机械设计（机械设计基础）课程设计表20-1选取电动机额定功率。3）电动机的转速推算电动机转速可选范围，由机械设计（机械设计基础）课程设计表2-1查得单级圆柱齿轮传动比范围，圆锥齿轮传动比范围，则电动机转速可选范围为：2.12kw0.8852.40kw设计计算及说明结果初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表：方案电动机型号额定功率（）电动机转速(r/min)电动机质量(kg)同步满载1Y132S-631000960632Y100L2-431500142038传动装置的传动比总传动比V带传动单级减速器10
4、.112.73.7414.9534.98两方案均可行,但方案1传动比较小,传动装置结构尺寸较小,因此采用方案1,选定电动机的型号为Y132S-64）电动机的技术数据和外形,安装尺寸由机械设计（机械设计基础）课程设计表20-1、表20-2查得主要数据，并记录备用。四、计算传动装置的运动和动力参数1）传动装置总传动比2）分配各级传动比取联轴器传动比，圆锥齿轮减速器传动比，所以圆柱齿轮减速器传动比传动比I=12.8i4.3设计计算及说明结果3）各轴转速（轴号见图一）电机轴： 高速轴：中速轴：低速轴：4）各轴输入功率按电动机所需功率计算各轴输入功率，即低速轴：中速轴： 高速轴： 电机轴：5）各轴转矩低
5、速轴：中速轴： 高速轴： 电机轴：设计计算及说明结果五、传动件的设计计算直齿圆锥齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速960r/min，齿数比u=3，由电动机驱动，工作寿命5年（设每年工作300天），二班制，带式输送机工作经常满载，空载起动，连续单向运转，载荷较平稳。1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 材料选择 由机械设计（第八版）表10-1选择小齿轮材料为(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数。则 2、 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行
6、试算，即（1） 确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数=1.32） 查教材图表（图10-30）选取区域系数=2.53） 计算小齿轮的转矩4） 选齿宽系数=0.3 =0.3 设计计算及说明结果4）由机械设计（第八版）图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限5）由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数6） 计算应力循环次数N=60nj =609601（283004）=11.05910h N=N/u=11.059X10/3=3.686x10h7) 由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿命系数 K=0.91 K=0.958) 计算接触疲劳许用应
7、力取失效概率为1%，安全系数S=1，得= =符合要求（2） 计算1） 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 2） 计算圆周速度v N1=11.059x109N2=3.686x10958.68mm2.51m/s设计计算及说明结果3） 计算当量齿宽系数 b= =4） 计算载荷系数根据2.51m/s，7级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数=1.09直齿锥齿轮精度较低，取齿间分布载荷分配系数，由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数=1根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置，查机械设计（第八版）表得轴承系数=1.240接触强度载荷系数5） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得6）
8、计算模数m取标准值7） 按齿根弯曲疲劳强度设计试算模数:试确定各参数值：计算由分锥角 当量齿数 查齿形系数： 8） 查的小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为： 查的弯曲疲劳寿命系数：取弯曲疲劳强安全系数S=1.7得 = 符合要求 计算大小齿轮的,并加以比较 大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. 试算模数：9） 调整齿轮模数（1） 圆周速度v：d= 齿宽b: b= h=2.44mm b/h=5.91根据1.298m/s，7级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数=1.04直齿锥齿轮精度较低，取齿间分布载荷分配系数，由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数=1根据大齿轮两端支撑
9、，小齿轮作悬臂布置，查机械设计（第八版）表得轴承系数=1.235于是查表得接触强度载荷系数 258.82Mpa207.88MPa设计计算及说明结果7） 实际载荷系数算的齿轮模数： 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所承载的能力。而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅取决于齿轮直径。按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=59.44来计算应有的齿数.故选相近模数，m=2按接触疲劳强度得分度圆直径d1=59.44mm小齿轮齿数取z
10、1=30，则大齿为z2=90，为使得互为质数取z2=91（ 8 ）计算分度圆直径： 计算分锥角： 计算齿轮宽度： b=取b1=b2=18mm得 Z1=30 Z2=91 模数m=2 压力角 变位系数X1=X2=0分锥角 齿宽b1=b2=18mm 设计计算及说明结果圆柱斜齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速320r/min，齿数比u=4.5，由电动机驱动，工作寿命5年（设每年工作300天），二班制，带式输送机工作经常满载，空载起动，工作有轻震，不反转。1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 材料选择 由机械设计（第八
11、版）表10-1选择小齿轮材料为40Cr大齿轮材料均为45钢（调质），小齿轮齿面硬度为280HBS，大齿轮齿面硬度为240HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数。则 取压力角4） 选取螺旋角。初选螺旋角 2、按齿面接触强度设计设计计算及说明结果由设计计算公式进行试算，即(1) 确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数=1.35） 查教材图表（图10-30）选取区域系数=2.4336） 计算小齿轮的转矩2） 选齿宽系数3） 由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数4） 计算： 可得螺旋角系数：7） 计算应力循环次数N=60nj =603201（2830010）=0.92210h N=N/u=0.922X10/4.5=0.204x108） 由机械设计（第八版）图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限9） 由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿
