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1、燕山大学课程设计说明书燕山大学机械设计课程设计说明书题目： 二级圆锥圆柱齿轮减速器设计 学院（系）： 机械工程学院 年级专业： 12 级轧钢（1）班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 教 授 2015 年 1 月 10 日燕山大学课程设计说明书目 录1.任务说明书-12.电动机选择及计算-23.总传动比的确定和各级传动比的-54.传动装置的动力和运动参数计算-65.传动零件的设计和计算-86.轴的设计和计算-187.轴承的选择和校核-248.键的选择和键连接的强度计算- -269.润滑说明-3210.密封说明-3211.减速器箱体说明-3212.减速器附件的说明-3213.拆装和调
2、整的说明-3014.设计小结-3015.参考材料- 30燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果二、电动机的选择计算原始数据如下：运输带牵引力 F=1737N输带工作速度 V=1.32m/s滚筒直径 D=0.27m(1）选择电机类型 按照工作要求和工作条件，选择 Y（IP23）系列三相笼形异步电动机全封闭自扇冷式结构。(2）确定电机容量 设电动机输出功率为 ，卷筒功率为 。则电动机的输出dPwP功率为 aWd设卷筒效率为 96.0w2.9kw.*137FVP设传动总效率为 其中3421a为联轴器效率取为 0.991为锥齿轮效率取为 0.952为斜齿轮效率取为 0.973为轴承效率取为 0.9
3、74所以有 = =0.87a 320.97.50.9kw.87adWPF=1437NV=1.40m/sD=0.26m2.9kwWP0.87a共 32 页 第 4 页设计及计算过程 结果燕山大学课程设计说明书90kw.2.87adWP(3）选择转速 卷筒轴工作转速为 rmin93.472.0*16nDV一般情况之下电动机的转速在 8n 到 40n 之间，通过手册可知选用 Y132S-6 型电动机，转速为 960r/min，额定功率为3kw，转速大约为 10n，满足条件。电动机的转矩为 2.98。410表 1.电动机主要性能参数 型号 额定功率（kw）同步转速（rmin）满载转速（rmin）额 定
4、 转 矩启 动 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩Y132S-63.0 1000 960 2.0 2.2三、总传动比的确定和各级传动比的分配电动机满载时转速为 960r/min 设为 ,卷筒的转速 nDn为 93.4r/min。总传动比 10.3niD 由经验公式可知 且锥齿轮的传动效率i .4.25i1不宜大于 3，则一级传动比取 0.25i 为 2.6。12i则 为 3.962d2.90kwPn=93.4r/mindmn10r/i96/i10.33.96i21共 32 页 第 5 页设计及计算过程 结果燕山大学课程设计说明书四、运动和动力参数的计算（1）各轴转速如下:轴转速 960rmi
5、nD1n2 轴转速 369.2rmin2.690i123 轴转速 93.4rmin3.in23卷筒轴的转速 n 为 93.4rmin(2).各轴的输入功率电动机输出功率为 90kw.2.87adWP1 轴输入功率 2.87kw0.92p1d2 轴输入功率 =2.64kw0.975.421d2 3 轴输入功率 2.50kw32431d3 .9p卷筒轴输入功率 2.29kww3421dW(3).各轴输出转矩电动机输出转矩为28749.59602.1.5np109.5Td6D mN1 轴的输出转矩为 123wn=960r/mi./in=9.4r/i./mi1234.87.64.502.9PkwkPw
6、28DT749.5共 32 页 第 6 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果28353.7 9602.871.5np109.5T61 mN2 轴的输出转矩为 68368.93.24. 626 3 轴的输出转矩为 .19.4501.np109.5T636 mN卷筒轴的输出转矩为 .2 3.20.5. 6w6w 其运动和动力学参数整理于表 2。表 2.运动和动力学参数项目 电动机轴高速轴 中间轴 低速轴 卷筒轴转速min/r960 960 369.2 93.4 93.4功率 kw2.89 2.87 2.64 2.50 2.29转矩N*28749.5 28353.7 68368.9 .1传动
7、比 1 1 2.6 3.96 1效率 1 0.99 0.92 0.87 0.84281T353.7682368.9mN.13TwmN共 32 页 第 7 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果五、传动零件的设计计算（一）低俗级斜齿轮传动的设计a选材，精度和等级1.小齿轮选择小齿轮材料为 45（调质） ，硬度为 240HBS，大齿轮材料为 45 钢（正火） ，硬度为 200HBS，二者材料硬度差为 40HBS。2.精度等级选用 8 级精度；3.初选齿数：本装置为闭式传动，则小齿轮的齿数为 20到 40 之间，初选小齿轮的齿数为 24。因为斜齿轮的传动比为3.96，则 取整为 9595.04
8、3.624iZ12实际传动比为 ，.8i1在 5%的允许范围之内。0.2%3.9658-4. 初选螺旋角 ，按照机械设计书中的表 6-7 选取o4尺宽系数 1db齿面接触强度设计公式为 2321EHdZKTU1.确定载荷系数 K 1）由于工作环境为平稳，则根据机械设计书中表 6-4查取使用系数 1.0A2）估计圆周速度 v 为 2m/s， ，按照机械设计0.481Z书中的表 6-11 选取动载系数 .2KV3） 6.1cosZ-3.2-1821a 12Z061d1.0AKV1.02共 32 页 第 8 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果9.1tand56.3a由机械设计书中的图 6-
9、13 可知齿间载荷分布系数4.1K由机械设计书中图 6-17 齿向载荷分布系数 09.1K所以 1.6VA2.转矩 683.9T2mN3.区域系数 4HZ4.重合度系数 因 所以取 为 1。则可得178.06.EZ5.螺旋角系数 95.cosZ通过查取机械设计书中的表 6-5 可知弹性影响系数MPaE8.16.由机械设计书中图 6-27c 与 6-27b 可查得接触疲劳极限应力，lim150HPalim2450H7.由公式计算应力循环次数 81 102.361.369N72208/i8.查得寿命系数 （允许有点蚀）.1HNK7.2HN9.计算接触疲劳许用应力，取失效概率为 1%，安全系数K1.
10、45=.162T83.mN2.4HZ078EZ0.9851EMPalim150Hli24HMPa18N3.027.燕山大学课程设计说明书1s共 32 页 第 9 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果11lim1637.2HNHKMPaS22li549.p取 549.HPa10.计算小齿轮分度圆直径2312.68.3189.2430.789554.5dm11计算圆周速度 1dn48.639.2046001v sm/12修正载荷系数： 按 查表得 可查得 1.23z,.vK13校正试算的分度圆直径 311.0.84.vdm14法向模数 1cos.cos1.96m2ndz取 nm215计算中
11、心距 1249521.6coscosa=nz圆 整 取16.按圆整后的中心距修正螺旋角 122495()rcosrcos17.8nzmoHN1K.082.749.HMPan1.96a=125m7.8o共 32 页 第 10 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果因为螺旋角与设定值相差过大，则对于相应系数进行修正：对于重合度系数进行修正： 1=.8-32+cos17.8=63495tan7.=o1632.08对于动载系数进行修正： K1.47齿向载荷分布系数 保持不变仍为 1.09.63Av2.9HZ10.78cos.96Z则 2231.0.7d=4.5948修正后 ,1.59mn18.
12、计算分度圆直径 1240.1cos7.8nzd295.5m.n19.计算齿轮宽度 10.4dbK=1.4709.632.HZ078=.961475dmn2150.4d29.6m共 32 页 第 11 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果圆整取 为 51mm，因为机械设计要遵循等强度原1b则，则大齿轮要比小齿轮薄一些，所以取：1=56m2c.校核齿根弯曲疲劳强度 1111FFaSFnKTYbd1a222SFF1.重合度系数 a0.750.75.163Y2.螺旋角系数 .8124.4010 o3.计算当量齿数1337.cs.8vz2339510.o.vz4.查取齿形系数可得 1a2.8.17FaFY，5.查取应力修正系数可得 68SSY，6.查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数 lim1lim2450390FFMPaa，由机械设计书中图 6-26 可知 FN12K=7.计算弯曲疲劳许用应力 (取失效率为 1，安全系数S=1,)由公式得2156bm0.71Y64127.8vz01a2.587FY1a2.68SYlim1li245039FMPa12FNK共 32 页 第 12 页燕山大学课程设计说明书设计及计算过程 结果11lim450FNFKMPa22li398.计算弯曲应力 1 1.638.51.6207.48.54F FMPa 2 2916=750计算结果合适。将齿轮其他相关尺
