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1、机械设计课程设计说明书设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器班 级： 设 计 者： 学 号：指导教师： 2机械设计课程设计计算说明书计算过程及计算说明一、传动装置总体设计1.1 传动方案确定设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器工作条件：1 两班制，连续单向运行，在和较平稳，室内工作，有粉尘环境最高温度为 35 ；C2 使用折旧期：8 年；3 检修间隔期，四年一大修，两年一中修，半年一次小修；4 动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；5 运输带速度允许误差 %；56 制造条件及生产批量：一般机械厂生产，小批量生产原始数据：运输机工作周转矩：T=2300Nm；带速V=1.10m/s；滚筒直径 D=
2、300mm1.2 电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机注释及说明T=2300Nm V=1.10m/sD=300mm32、电动机功率选择：（1）工作机所需功率：=FV/1000 =2300x1.1/1000=2.53KwwP(2)传动装置的总效率： 总= 联轴器 圆锥齿轮 圆柱齿轮 卷筒2 皮带4 轴承=0.98 0.970.970.960.980.9924=0.822)电动机的输出功率：Pd= P / 总W=2.53/0.82=3.09kW3、确定电动机转速：计算工作机轴工作转速：nw=601000V/D=6010001.10/300=70.06r/min按表 14-2 推
3、荐的传动比范围，取圆柱齿轮和圆锥齿轮传动的一级减速器传动比范围为 23 和 35，则总传动比范围为 Id=615。故电动机转速的可选范围为nd=Idnw=（615 ）70.06=420.361050.9r/min符合这一范围的同步转速有 750 和 1000r/min。4、确定电动机型号由上可见，电动机同步转速可选 750 和 1000r/min,查表 8-2选取电动机型号为 Y132M1-6 机。电动机的主要参数见下表型号 额定功 满载转速 同步转速 启动转矩/P =2.53kWW 总 =0.82Pd=3.09kWnw=70.06r/min电动机型号132M1-64率/kW (r/min)
4、（r/min) 额定转矩Y132M1-6 4 960 1000 2.01.3 运动参数及动力参数计算计算总传动比及分配各级的传动比1)、总传动比：i=nm/nw=960/70.6=13.72)、分配各级传动比:取 i 锥=3 ， i 直=4.563）计算各轴转速（r/min）n1=n =960mn2=nI/i1=960/3=320n3=nII/i2=320/4.56=70n 卷= n III=704）计算各轴的功率（kW）PI=Pd 联轴器=3.090.97=3 P2=PI 轴承 圆锥齿轮=30.990.97=2.88P3=P2 轴承 圆柱齿轮 =2.880.970.99=2.77P 卷= P
5、3* 轴承* 联轴器=2.770.990.99=2.68 5）计算各轴扭矩（Nm）T0=9550* Pd/ nm =95503.09/960=30.73TI=9550*PI/nI=29.84T2=9550*P2/n2=85.95T3=9550*P3/n3=377.9T 卷=9550* P 卷/nW=365.63二、传动件的设计计算i 总 =13.7i1=3i2=4.56nI =960r/minn2=320r/minn3=70r/minn 卷= n3=70PI=3KwP2=2.88kWP3=2.77kWP 卷=2.68kWTd=30.73 NmTI=29.84NmT2=85.85NmT3=377
6、.9NmT 卷 =365.6 Nm52.1 高速级锥齿轮传动的设计计算（1）选择材料和热处理方式该减速器为通用减速器， 选择大小锥齿轮材料为 45 钢调质，大齿轮正火处理，由表 8-17 得齿面硬度为 HBW1=217-255，HBW2=162-217，平均硬度 HBW1=236，HBW2=190，选用 8 级精度。（2）齿面接触疲劳强度进行设计计算由设计公式进行计算 即 3 2211 )(5.0(u85.04HERRt ZKTd1)小齿轮的名义转矩 T1= 29.84Nm2）选取载荷系数 Kt=1.31.6同小齿轮悬臂设置，取 Kt=1.33)选取齿宽系数，取 1.d4)直齿轮，由图 9-2
7、 查的节点区域系数 ZH=2.55)由表 8-19，查的弹性系数 ZE=189.8 MPa6）齿数比 u=37）许用应力计算公式: ；由表 8-4e，a 查得HNHSZlim接触批量极限 MPaH5801limMP3902lim8)大小齿轮的应力循环次数分别为911 18.58.9660 xxxaLnNh 12 1038.u由图 8-5 查得寿命系数 ZN1=0.9，ZN2=1.05;由表查得安全系数 SH=1.0 则有MPaxSZHNH 52189.1lim1 T1= 29.84NmKt=1.3 1.dZH=2.5ZE=189.8 MPa6 MPaMPaxSZHNH 5.40913905.2
8、2lim取 =409.5MPaH9)初算小齿轮的分度圆直径 d3 得=3 2211 )(5.0(u85.04HERRt ZKTd3 225.40981319xxx=72.4mm（3）.确定齿数和模数 选取 Z1=25,Z2=u* Z1=3x25=75取 Z2=75大端模数 m= mm，取标准模数 m=38.2571Zd大端分度圆直径 mxm72531xd2732锥顶距为 mm5.183271xudRi齿宽 ；取 b=36mm5.83.0xbR（4）校核齿根弯曲疲劳强度psbmFFR1F Y)(5Kt1) K=1.3 b=36 m=3 R=0.32) 圆周力：N 16.93)05.1(72984
9、)5.01(2t xdTFR=409.5MPaH72.4mmtd1Z1=25Z2=75M=2.88mmd1=75mmd2=225mmR=118.5mmb=36mmT73) 齿形系数 YF 和应力修正系数 Ys34.27cos26单 量 齿 数 31.01cos9532122221ZuVV由图 8-8 得 YF1=2.6 YF2=2.12,由图 8-9；YS1=1.6 YS2=1.91许用弯曲应力 由图 8-4f,b 查得弯曲疲劳极限应力FNFSYlim为 =210MPa =170MPa.由图 8-11 查得寿命系数1limF2limYN1=YN2=1，由表 8-20 查得安全系数 SF=1.2
10、5，故： 122 112lim211 16.3)5.01(8894365.09)5.0(8367185.0FSFRF SFRFFNF MPaYbmKtxxYbKtMPaxSY （5）计算锥齿轮传动其他几何尺寸=936.16NtF11FF22满足齿根弯曲疲劳强度8mmdmchfafa 72.cos4.2168906.0231221122112.2 低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算（1）选择材料，热处理方式大小齿轮均使用 45 钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表 8-1 得齿面 HBW1=217-255，HBW2=162-217.平均硬度 HBW1=236，HBW2=190,.选用 8 级精度。
11、（2）初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，齿面接触疲劳强度可以计算：3 2)(1.HBEdZuKT1) 小齿轮的传递转矩为 T3=85.95 Nm 2) 初选载荷系数 Kt=1.43) 由表 8-18，取齿宽系数 1.d4) 由表 8-19 查得弹性系数 ZE=189.8 MPa5) 初选螺旋角 ，由图 9-2 查的节点区域系数1246.HZ6) 齿数比 u=4.567) 选 ；端面重合度：1456.2u，25343 xZ69.12cos1423.81za ha=3mmhf=3.6mmc=0.6mmda1=80.69mmda2=226.896mmdf1=86.16mmdf2=222.7
12、2mmT3=85.95 NmKt=1.4 1.dZE=189.8 MPa462Hu=4.56253Z9由图 8-3 查得重合度系数 75.0EZ由图 11-2 查得螺旋角系数 9B8) 许用应力计算公式: ；由表 8-4e，a 查得HNHSlim接触批量极限 MPaH5801limMP3902lim9）大小齿轮的应力循环次数分别为 823 14.685.3260 xxxaLnNh8824 105410.i由图 8-5 查得寿命系数 由表查得安1.，3.43NNZZ全系数 SH=1.0，则有 a4291390.5784lim433 MPxSZHNHH 取 =429MPa初算小齿轮分度圆直径 d3
13、 得3 23 2)49.0756.8156.41.89042()(xxxxZuTKdHEdtt =60.49mm（3）确定传动尺寸1)计算载荷系数 由表 8-21 查得使用系数 KA=1.0,由图 8-6 查得动01./1063249.,1062 smxxndv载荷系数 Kv=1.15 由图 8-7 查得齿向载荷分配系数 由1.K14Z=1.69a75.0EZ9B=597.4MPa3H=429MPa4mdt49.603V=1.01m/s10表 8-22 查得齿间载荷分配系数 ，则载荷系数为： 2.1aK53.1vaAKK2）对 d3 修正 mm3.624159.603xKdxt3)确定模数 2
14、coscos3zmn取 mn=34）计算传动尺寸 中心距为mm.取圆整19.231cos2)45(3cos2)(43 xzmana=215mm螺旋角3.1425932)(ar43xazmn因 值与所选值相差较大，对 进行修正。由图 9-2 查得节点区域系数 ZH=2.43，端面重合度为 67.134cos)125(.3813za由图 8-3 查得重合系数 ，由图 11-2 查得螺旋角系数80Z98.0Zm xxxZuKTdHEdt3.62 4298.0768.1564.18905)(23 2因 m/s 由图 8-6 查04.106321.023 xxndvtmm49.603tdK=1.5311
15、得载荷系数 Kv=1.1，载荷系数 K 值不变取 mn=3mxzdmn 4.259603cos3中心距为：取 a=215mm19.231cos2)(cos2)(43 xan螺旋角45r43xazmn修正完毕mxzmdn4.7960253cos3n144 95)105(864.7433mbxd（4）校核齿根疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为： YdbmKTSFnF3321） , T3=85950 Nmm, ,d3=77.4mm53.K2）齿宽 b=b4=95mm3）齿形系数 YF 和应力修正系数 YS,当量齿数为：1253.4cos734433ZVV由图 8-8 查得 由图 8-9 查得8，62FFYY81，62.1SYS4）由图 8-10 查得重合度系数 由图 11-3 查得螺旋72.0角系数 703nmmm215a3.4d3=77.4mmd4=3
