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1、圆锥-圆柱齿轮减速器设计书内容及任务一、设计的主要技术参数：卷筒直径D=360mm；运输带速度V=0.75m/s运输带从动轴所需扭矩T=6700Nm。工作条件：用于装配车间，双班制工作，工作较平稳，使用寿命为8年（轴承寿命为3年以上）。二、设计任务：电动机的选择；装置运动和动力参数的计算；带传动的设计；齿轮的设计；轴类零件的设计；轴承寿命的计算；键连接的校核；密封及润滑类型的选择；减速器的设计；绘制减速器零件图和装配图；编写设计计算说明书。三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图1张；（2） 零件工作图23张；（3） 设计说明书1份进度安排2012年10月拟定设计方案
2、2012年11月设计带轮和齿轮及确定其参数2012年12月设计轴类零件，选取轴承2013年1月画出装备图及零件图主要参考资料【1】机械设计（第八版）.濮良贵，纪名刚 主编.北京：高等教育出版社，2006.5【2】机械设计课程设计（第二版）.杨光等主编.北京：高等教育出版社，2010.6【3】机械原理（第二版）.朱锂主编.北京：高等教育出版社，2010.4【4】材料力学（第五版）.刘鸿文主编.北京：高等教育出版社，2011.1【5】机械制图（第二版）.王巍主编.北京：高等教育出版社，3009,.6【6】互换性与测量技术基础（第二版）.徐学林主编.长沙：湖南大学出版社，2009.7【7】理论力学（
3、第七版）.哈尔滨工业大学理论力学教研室编.北京：高等教育出版社，2009.7指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日 机 械 设 计设计说明书圆锥圆柱齿轮减速器起止日期： 2012年10 月 11 日 至 2013年 1 月 5 日学生姓名陈达班级机设1001学号10405100111成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2012年01月05日目 录1 传动方案的设计32 电机的选择33 运动和动力参数的计算44 V带传动设计计算65 齿轮设计计算76 轴的机构设计计算177 轴承的校核238 键的选择及校核计算269 联轴器的选择2710减速器箱体及附件的设计27
4、11 润滑与密封2912 密封的方法3013 窥视及视孔盖3014 放油孔螺栓及油尺3015 启盖螺钉3116 设计小结3117 附图1、传动方案的设计在电机与运输带之间布置一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器，高速级布置直齿圆锥齿轮传动轴端选择弹性联轴器。图1-1所以为输送机机传动的系统简图。 图 1-12、电动机的选择（1）计算滚筒的工作转速（2）工作机的功率（3）传动系统的总效率为设 -输送机滚筒效率，取0.96-输送机滚筒轴至输送带之间的传动效率，取0.97-联轴器效率，取0.99-闭式圆柱齿轮传动效率，取0.97-闭式圆锥齿轮传动效率，取0.97-滚动轴承效率，取0.99（4）电动机所需功率
5、为由表12-1可知，满足条件的Y系列三相异步电动机额定功率应取7.5KW。根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y系列三相异步电动机。电动机的转速选择常用的两种同步转速：1000r/min和750r/min,以便比较。根据电动机所需功率和同步转速，查辅导教材表（12-1）确定电动机的型号为Y160M-6或Y160L-8。传动系统的总传动比为式中 电动机满载转速 滚筒的转速将所查两种电动机的参数和计算数据绘表如下表：表2-1方案电动机型号额定功率/KW同步转速/（r/min）满载转速/（r/min）总传动比中心高/mm电流/A1Y160M-67.5150097024.11160172Y160L-
6、87.571571517.9616017.7通过上表可知，方案1转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现，所以选择方案1.。3、运动和动力参数的计算（1） 传动比得分配总传动比为： 由传动系统方案知 由计算得两级齿轮的总传动比为 为了便于大锥齿轮的加工，高速级锥齿轮传动比取为 低速级的传动比为（2） 各轴的转速计算 （3） 各轴输入功率计算 （4） 各轴输入扭矩计算数 表2-2各轴运动与动力参 表2-2轴号转速n/(r/min)功率P/KW扭矩T/()07155.9178.9417155.8578.152238.335.62225.20339.795.41
7、296.05439.795.291269.654、齿轮1、齿轮2的设计计算（1）选精度等级、材料及齿数（1）、选择齿轮材料与热处理方法。根据工作条件，一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动，7级精度等级的直齿锥齿传动。查表7-1取小齿轮材料为40cr钢，调质处理，硬度HBS1=260；大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度HBS2=230;两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿面传动的设计要求。结构简图如图5-1所示： 图5-1a、确定齿轮齿数、 取小齿轮齿数，在（1630）范围之内，则大齿轮齿数 2、确定材料的许用应力（1）、确定接触疲劳极限=720MPa，=580MPa（2）确定寿命系数ZN,大
8、小齿轮循环次数分别为N1,N2由图10-19取疲劳强度寿命系数:：Z1=1,Z2=1(3)、确定尺寸系数Zx，由图7-20查得Zx1=Zx2=1(4)、确定安全系数SH,查表7-8取SH=1.05(5)、计算许用接触应力3、根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计按式（7-35）计算接触强度，其公式为确定上式中计算数值如下： 试选载荷系数：。 取齿宽系数： 由表7-5得材料的弹性影响系数： 由表7-14确定节点区域系数： 试算所需小齿轮直径d1t4、确定实际载荷系数K与修正所计算载的分度圆：(1)：齿轮使用系数，查表7-2得(2)：动载系数计算齿轮的平均圆周速度查表7-7，由齿轮的精度7级与速度查
9、图7-8得KV=1.05(3)：齿间分配系数锥距：齿宽初定：圆周力计算：单位载荷计算由表7-11查得=1.2(4)：齿向载荷分布系数由表7-12得，有效工作齿宽be,按式（7-34）计算得 （5）、计算载荷系数（6）、按载荷系数校正分度圆直径（7）、试算模数 取标准值，模数圆整为5、齿根弯曲强度计算按式（7-38）计算接触强度，其公式为确定公式内各计算数值如下。（1）查教材图表（图7-21a）查得小齿轮弯曲疲劳强度极限=300MPa ，大齿轮弯曲疲劳强度极限=220MPa 。（2）取弯曲疲劳寿命系数（3）由表7-8取弯曲疲劳安全系数S=1.25（4）由图7-23确定尺寸系数，得（5）由式(7-
10、22)计算弯曲强度许用应力得 =MPa =MPa（6）确定齿形系数，计算分度圆锥角计算当量齿数 查教材图表（图7-16=2.61，=2.12.（7）、确定应力校正系数，根据Zv1,ZV2,由图7-17查的=1.59，=1.85（8）大小齿轮的值 大齿轮的数值大.选用.（9）、将以上各值代入公式计算得=由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲强度，所以将计算出来的4.11按表7-9圆整为m=4.5.再根据接触疲劳强度计算出的分度圆直径d1=90mm，协调相关参数与尺寸为 z= 取z=20 那么z=锥齿轮分度圆直径为 6、标准直齿圆锥齿轮相关几何计算名称符号小锥齿轮1大锥齿轮2分度圆锥角分度圆直径d=
11、90mm=齿顶高ha齿根高hf齿顶圆直径da齿根圆直径df锥距RR=142.30nn齿宽bB=44齿顶角a齿根角ff=2.175、齿轮3、齿轮4的设计计算1、 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级和齿数小齿轮材料选取40Cr钢调质，大齿轮选取45钢调质，小齿轮齿面硬度为260HBS，大齿轮齿面硬度为230HBS。精度等级取7级。试选小齿轮齿数， 取2、 确定材料的许用接触应力（1）、确定疲劳极限应力，由图7-18（a）查MQ线得，（2）、确定寿命系数ZX：由图7-19查的，（3）、确定尺寸系数ZX,由图7-20取，（4）、确定安全系数SH，由表7-8取。（5）、计算许用接触应力，按式（7-20）
12、计算，得3、根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计查 (7-25)有齿面接触疲劳强度设计公式确定上式中的各计算数值如下。（1）、初选螺旋角，试选载荷系数：。（2）、小齿轮的转矩（3）、确定齿宽系数，由表7-6选取齿宽系数（4）、确定弹性影响系数:表7-5，（5）、确定节点区域系数：由图7-14：（6）、确定重合度系数Z。由式（7-27）可得端面重合度为轴面重合度：因，由式（7-26）得重合度系数（7）、角系数（8）、试算所需小齿轮直径d1t =69.92mm 取d1t=90mm4、 实际载荷系数K与修正所计算的分度圆直径：确定齿轮使用系数，表7-2得：确定动载系数，图7-8得：确定齿间分配系数，查表7-3得：确定齿向载荷分布系数 ，由表7-4得=1.33（5）：计算载荷系数（6）：按实际载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（7-12）得（7）、计算模数5、 齿根弯曲疲劳强度计算由式（7-28）的弯曲强度的设计公式为 确定上式中的各计算值如下。（1）、由图7-21（a）弯曲疲劳强度极限，（2）、由图7-22取弯曲疲劳寿命系数，（3）、由表7-8查得弯曲疲劳安全系数（4）、由图7-23得尺寸系数（5）、由式（7-22）得许用弯曲应力（6）、
