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1、1机械设计课程设计二级圆锥圆柱减速器设计说明书专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 2目目 录录1 传动简图的拟定.2 2 电动机的选择.3 3 传动比的分配.4 4 传动参数的计算.4 5 链传动的设计与计算.5 6 圆锥齿轮传动的设计计算.6 7 圆柱斜齿轮传动的设计计算.9 8 轴的设计计算.13 9 键连接的选择和计算.30 10 滚动轴承的设计和计算.31 11 联轴器的选择.33 12 箱体的设计.33 13 润滑和密封设计.35 设计总结.36 参考文献.3631 传动简图的拟定传动简图的拟定1.1 技术参数：输送链的牵引力 F： 9 kN ，输送链的速度
2、 V ：0.35 m/s，链轮的节圆直径 d：370 mm。1.2 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期 10 年（每年 300 个工作日，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差5%。链板式输送机的传动效率为 95%。1.3 拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。方案图42 电动机的选择电动机的选择2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列）2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 (kw):wP=/(1000)=90000.35/(10000.95)= 3.316kwwPwwvFw
3、2.2.2 电动机至工作机的总效率 ：=13 2345=0.990.970.980.96=0.8503398. 0（为联轴器的效率，为圆锥滚子轴承的效率，为圆锥齿轮传动的效123率（七级精度（油润滑） ） ，为圆柱齿轮的传动效率（七级精度（油润滑） ） ，4为链传动的效率）52.2.3 所需电动机的功率 (kw):dP=/=3.316Kw/0.8503=3.900kwdPwP2.2.4 电动机额定功率: dmPP 2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中=4kN，符合要求，但传动机构电动机容易制mP造且体积小。由此选择电动机型
4、号：Y132M16电动机额定功率=4kN,满载转速=960r/minmPmn工作机转速=60*V/(*d)=18.066r/min 筒n电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M1649602.02.0=3.316kwwP=0.8503=3.900kwdP=18.066r/min 筒n=960r/minmn电动机型号：Y132M1653 传动比的分配传动比的分配总传动比：=/=960/18.066=53.138总imn筒n设高速轮的传动比为 ,低速轮的传动比为,链传动比为，减速器的传1i2i3i动比为。减i链传动的传动比推荐 2 至 5，选=
5、5，则3i=/=10.628 ,=2.657,选 =2.7，减i总i3i1i25. 0减i1i则=/ =3.936，选=3.9 。 =2.73.95=52.652i减i1i2ii1i2i3i=（-）/=（52.65-53.138）/53.138=-0.918% S=1.5 22 SSSSSca259.10 379.21693.11379.21693.1122 故可知安全。8.1.16 截面 6 左侧抗弯截面系数 3332700301 . 01 . 0mmdW抗扭截面系数 3335400302 . 02 . 0mmdWt截面 6 左侧弯矩 mmNM679.168 .428 .13728.51截面
6、 6 上的扭矩 =39.394Nm3T截面上的弯曲应力 MPaWMb177. 6270016679截面上的扭转切应力MPaWTTT295. 75400394.393由课本附表 3-8 用插值法求得/=2.136，则/=0.82.136=1.709kk轴按磨削加工，有附图 3-4 查得表面质量系数为=0.92故得综合系数为/+1/=2.136+1/0.92=2.223Kk11/+1/=1.709+1/0.92=1.796Kk1120又取碳钢的特性系数05. 0, 1 . 0所以轴的截面 5 右侧的安全系数为maKS1027.2001 . 0177. 6223. 2275maKS1595.232/
7、295. 705. 02/295. 7796. 1155S=1.5 22 SSSSSca269.15 595.23027.20595.23027.2022 故可知其安全。8.2 中间轴设计8.2.1 求输入轴上的功率、转速和转矩2p2n2T=3.764kW =355.556r/min =101.099Nm2p2n2T8.2.2 求作用在齿轮上的力已知小圆柱斜齿轮的分度圆半径=68.063mm1d=12 12 dTFtN748.2970063.681010992=2970.748/cos=1115.053N costan1 1t rFFo20tan14 0828“=2970.748=1081.2
8、64Ntan11taFFo20tan已知大圆锥齿轮的平均分度圆半径mm8 .193)3 . 05 . 01 (2285 . 0122RtmddNdTFmt333.1043255099.1012222 2122costantrFFN110.356“121920cos20tan333.1043o122sintantaFFN870.131“121920sin20tan333.1043o8.2.3 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢（调质） ，根据课本表 15-3，取，得1120A21mmnPAd42.2343.411764. 31123322 0min中间轴的最小值
9、显然是安装滚动轴承的直径。因轴上有两个键槽，故直径增大 10%15%，故mmd28min8.2.4 拟定轴上零件的装配方案如图8.2.5 初步选择圆锥滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据=，由指导书12dmmd00.2856表 15-1 中初步选取 02 系列，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30206，其尺寸为，所以1625.176230BTDd=30mm。12d56d8.2.6 取安装圆锥齿轮的轴段，锥齿轮左端采用套筒定位，mmdd354523已知锥齿轮轮毂长，为了使套筒端面可靠地压紧端面，mmL5 .42此轴段应略短于轮毂长，故取，齿轮的右端采用轴肩
10、定mml5 .3823位，轴肩高度，故取，则轴环处的直径为dh) 1 . 007. 0(3h。mmd41348.2.7 已知圆柱斜齿轮齿宽=60mm，为了使套筒端面可靠地压紧端面，此1Bmmd3012mmd3523mmd4134mmd3545mmd3056mml5 .4012mml5 .3823mml5 .3534mml584522轴段应略短于轮毂长，故取=58mm。45l8.2.8 箱体以小圆锥齿轮中心线为对称轴，由圆锥齿轮的啮合几何关系，推算出，箱体对称线次于截面 3 右边 26.5mm 处，根据对称性和各轴上零件分布取，mml5 .4012mml5 .3534mml40568.2.9 轴
11、上的周向定位圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按由课本表 6-1 查得平键截面23d，键槽用键槽铣刀加工，长为 28mm，选择齿轮轮毂与mmhb810轴的配合为；圆柱齿轮的周向定位采用平键连接，按由课本表67 mH45d6-1 查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为mmhb81045mm，选择齿轮轮毂与轴的配合为；滚动轴承与轴的周向定位是67 mH由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 k6。8.2.10 确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 15-2，取轴端倒角为。o4518.2.11 求轴上的载荷根据轴的结构图，做出轴的计算简图，支承轴的结构图，以及弯矩和扭矩图中可以看出圆柱齿轮位置的中点截面是轴
12、的危险截面。mml4056轴总长：212.5mm23计算出的圆柱齿轮位置的中点截面处的、及的值列于下表HMVMM8.2.12 按弯扭合成应力校核轴的强度根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力6 . 0载荷水平面 H垂直面 V支反力 FNFNH557.21001NFNH491.27412NFNV873.5451NFNV290.9252弯矩 MmNMH589.148mNMv151.50总弯矩mNM824.156151.50589.14822扭矩 T=101.099Nm3T24MPaWTMca218.39351 . 01010996 . 01568243222 32 前已选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由课本表 15-1 查得许用弯曲应力，因此，故安全。MPa6011ca8.2.13 判断危险截面：截面 6 右侧受应力最大8.2.14 截面 6 右侧抗弯截面系数 3332700301 . 01 . 0mmdW抗扭截面系数 3335400352 . 02 . 0mmdWt截面 6 右侧弯矩 mmNM700212 .54302 .54824.156截面 6 上的扭矩 =101.099Nm 3T截面上的弯曲应力 MPaWMb934.25270070021截面上的扭转切应力 MPaWTTT722.1854001010993
