二级圆锥_圆柱斜齿轮减速器说明书(论文）

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1、第 1 页 共 41 页目录目录第 1 章 选择电动机和计算运动参数.3 1.1 电动机的选择.3 1.2 计算传动比：.4 1.3 计算各轴的转速：.4 1.4 计算各轴的输入功率：.5 1.5 各轴的输入转矩.5 第 2 章 齿轮设计.5 2.1 高速锥齿轮传动的设计.5 2.2 低速级斜齿轮传动的设计.13 第 3 章 设计轴的尺寸并校核。.19 3.1 轴材料选择和最小直径估算.19 3.2 轴的结构设计.20 3.3 轴的校核.24 3.3.1 高速轴.24 3.3.2 中间轴.27 3.3.3 低速轴.30 第 4 章 滚动轴承的选择及计算.34 4.1.1 输入轴滚动轴承计算.3

2、4 4.1.2 中间轴滚动轴承计算.36 4.1.3 输出轴滚动轴承计算.37 第 5 章 键联接的选择及校核计算.39 5.1 输入轴键计算.39 5.2 中间轴键计算.39 5.3 输出轴键计算.40 第 6 章 联轴器的选择及校核.40 6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。.40 6.2 联轴器的校核.41 第 7 章 润滑与密封.41 第 8 章 设计主要尺寸及数据.41 第 9 章 设计小结.43 第 10 章 参考文献：.43第 2 页 共 41 页第第 1 章章选择电动机和计算运动参数选择电动机和计算运动参数1.1 电动机的选择电动机的选择1.带式运输机所需的功率：P=wkw0

3、6.396.098.025.32.各机械传动效率的参数选择：=0.99（弹性联轴器） ， =0.98（圆12锥滚子轴承） ，=0.96（圆锥齿轮传动） ，=0.97（圆柱斜齿轮传动） ，34=0.96（卷筒）.5所以总传动效率：=2 14 2345=96. 097. 096. 098. 099. 042=0.8083.计算电动机的输出功率：=kw3.79kwdPwP 808.006.34.确定电动机转速：查机械设计课程设计指导书表 2.1，选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 =1025，工作机卷筒的转速i=90r/min ，所以电动机转速范围为 wn。则电动机同步min/r）225090

4、0（90）2510（ninw d转速选择可选为 1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（） ，故3ii25. 0i且首先选择 1000r/min，电动机选择如表所示表 1启动转矩最大转矩型号额定功率/kw满载转速r/min轴径D/mm伸出长E/mm额定转矩额定转矩Y132M1-6496038802.02.0第 3 页 共 41 页1.2 计算传动比：计算传动比：2.总传动比：67.1090960 nniwm3.传动比的分配：，=30mm，取联轴器孔直径为 30mm，轴 孔长度 L联=82mm，Y 型轴孔，A 型键，联轴器从动

5、端代号 LH3 38*82GB/T50142003， 相应的轴段 的直径 d1=30mm。其长度略小于孔宽度，取 L1=80mm 半联轴器与轴的配1合为。67 kH第 20 页 共 41 页（3）轴承与轴段和的设计 在确定轴段的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定353及密封圈的尺寸。 若联轴器采用轴肩定位，其值最终由密封圈确定该处轴的圆周速度 均小于 3m/s，可选用毡圈油封，查表初选毡圈。考虑该轴为悬臂梁，且有轴向力的作 用，选用圆锥滚子轴承，初选轴承 3208，由表得轴承内径 d=40mm，外径 D=80mm，宽度 B=18mm，内圈定位直径 da=47mm，轴上力作用点与外圈大端面的距离故

6、d3=47mm，联轴 器定位轴套顶到轴承内圈端面，则该处轴段长度应略短于轴承内圈宽度，取 L3=17mm。 该减速器锥齿轮的圆周速度大于 2m/s，故轴承采用油润滑，由齿轮将油甩到导油沟内 流入轴承座中。 通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则 d5=47mm，其右侧为齿轮 1 的定位轴套， 为保证套筒能够顶到轴承内圈右端面，该处轴段长度应比轴承内圈宽度略短，故取 L5=17mm，轴的配合为公差为 k6。 （4）由箱体结构，轴承端，装配关系，取端盖外端面与联轴面间距 L=30,故去 L2 =45mm,又根据大带轮的轴间定位要求以及密封圈标准，取 d2 =35mm。 （5）齿轮与轴段的设计，轴段

7、上安装齿轮，小锥齿轮处的轴段采用悬臂结构，d6 =35mm，L6 =63mm。选用普通平键 10 8 40mm,小锥齿轮与轴的配合为。67 nH（6）因为 d4 为轴环段，应大于 d3 ，所以取 d4 =47mm，又因为装配关系箱体结构确定 L4 =102mm。列表 轴段dL 130mm80mm 235mm40mm 340mm17mm 447mm102mm 540mm17mm 635mm63mm3.2.2 中间轴直径长度确定中间轴直径长度确定第 21 页 共 41 页(1) 轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构， 该减速器发热小，轴不长，故 轴承采用两端固定方式

8、。按轴上零件的安装顺序，从最 细处开始设计(2) 轴段及轴段的设计 该轴段上安装轴承，此段设计应与轴承的选择设计同15步进行。考虑到齿轮上作用较大的轴向力和圆周力，选用圆锥滚子轴承。轴段及轴1段上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。根据 dmin=45mm，5取轴承 30209，由表得轴承内径 d=45mm，外径 D=85mm，宽度 B=19mm，故 d1=45mm，=42mm。通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则)(4311LbBLd5=45mm，=40mm。轴的配合为公差为 m6。)2(211LbBL齿轮轴段与轴段的设计 轴段上安装齿轮 3，轴段上安装齿轮 2。为于 2

9、424齿轮的安装，d2和 d4应略大于 d1和 d5，选 d2=50mm，d5 =60mm。由于齿轮的直径比较小，采用齿轮轴，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固定，齿轮 2 轮廓的宽度范围为（1.21.5）d4=7290mm，取其轮毂宽度，其左端采用轴肩定位，右端mml744采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段长度应比齿轮 2 的轮毂略短，2故 L2 =36mm。选用普通平键 14 9 56mm 大锥齿轮与轴的配合为。67 nH第 22 页 共 41 页轴段的设计 该段位中间轴上的两个齿轮提供定位，其轴肩高度范围为3（0.070.1)d2=3.55mm，所以可得 d3 =50mm，

10、=30mm。31432bLBLx轴段dL140mm31mm245mm36mm350mm30mm445mm66mm540mm40mm3.2.3 输出轴长度、直径设置。（1）轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结 构，该减速器发热小，轴不长，故 轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺 序，从最细处开始设计。 （2）由表查得 GB/T5014-2003 中的 LX3 型联轴器符合要求：公称转矩为 1250Nmm， 许用转速 4750r/min，轴孔范围为 3048mm。取联轴器孔直径为 45mm，轴孔长度 L联第 23 页 共 41 页=112mm，J1 型轴孔，A 型

11、键，联轴器从动端代号为 LX3 45*84GB/T50142003，相应 的轴段 的直径 d1=45mm。其长度略小于孔宽度，取 L1=82mm。 ，半联轴器与轴的配合1为。67 kH（3） 密封圈与轴段的设计 在确定轴段的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定及22密封圈的尺寸。 若联轴器采用轴肩定位，轴肩高度 h=（0.070.1） d1=（0.070.1）*45mm=3.154.5mm。轴段的轴径 d2=d1+2*（3.154.5）2mm，其值最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度均小于 3m/s，可选用毡圈油封，取 d2=50mm，=40mm。BKBLLdt2（4） 轴承与轴段和轴段的设计 考虑齿

12、轮油轴向力存在，但此处轴径较大，选37用角接触球轴承。轴段上安装轴承，其直径应既便于安装，又符合轴承内径3系列。现取轴承为 30211 由表得轴承内径 d=50mm，外径 D=100mm，宽度 B=21mm。所以取 d3 =55mm，由于该减速器锥齿轮的圆周速度大于 2m/s，轴承采 用油润滑，无需放挡油环，取 L3=42mm。为补偿箱体的铸造误差，取轴承靠近箱 体内壁的端面与箱体内壁距离。mm5 通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则 d7=55mm，轴段的长度为7=44mm。轴的配合为公差为 m6。)(6447LbBL（5） 齿轮与轴段的设计 轴段上安装齿轮 4，为便于齿轮的安装，d6应略

13、大于66d7，齿轮 4 轮廓的宽度范围为（1.21.5）*57=68.485.5mm，所以取 d6 =70mm， ，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿 轮端面，轴段长度应比齿轮 4 的轮毂略短，取 L6=68mm6轴段和轴段的设计 轴段为齿轮提供轴向定位作用，定位轴肩的高度545为 h=（0.070.1)d6=4.97mm，取 h=7mm,则 d5=80mm，L5=1.4h=9.8mm，取 L5=20mm。轴段的直径可取轴承内圈定位直径，即 d4=70mm，则轴段的长度44=20mm。大斜齿轮与轴的配合为。5444LbBLx67 nH轴段dL 140mm78mm 24

14、5mm40mm 350mm20mm 460mm73mm 566mm10mm 655mm57mm 750mm44mm第 24 页 共 41 页3.3 轴的校核轴的校核3.3.1 高速轴高速轴(一)轴的力学模型建立(二)计算轴上的作用力小锥齿轮 1：圆周力 NTTFR46.10983.05.01581073.32 5.01d2 d2411m11 t1第 25 页 共 41 页径向力 NFF75.374556.20sin20tan46.1098sintan1t1r1轴向力 NFF31.139556.20cos20tan46.1098costan11tac1mmNdFaa575.45272M1m1 1

15、(三)计算支反力 1.计算垂直面支反力（H 平面）如图由绕支点 1 的力矩和 则：01M0180-120t1 2NFFHNF69.16472NH则 。NFNH23.54912.计算水平面支反力（V 平面）与上步骤相似，计算得： ，NF375.1871NVNF125.5622NV(四)绘扭矩和弯矩图 1.垂直面内弯矩图如上图。弯矩 N.mm6.659071201NH1FMH2.绘水平面弯矩图，如图所示.VM弯矩： mm.224851NVNM3.合成弯矩图 如图最大弯矩值 ： mm.5399.69637224856.6590722 1NM4.转矩图Tmm.373002NTT5.弯扭合成强度校核 进行校核时，根据选定轴的材料 45 钢调质处理。由所引起的教材 151 查得轴的许用应力a601MP应用第三强度理论 由轴为单向旋转 取 =0.6122WTM）（第 26 页 共 41 页333 12.6283401.01.0Wmmd MPaMPaWTM ca606.112.6283）373006.0（5399.69637）（ 122122 1 1故强度足够。3.3.2 中间轴中间轴(一)轴的力学模型建立第 27 页 共 41 页(二)计算轴上的作用力大锥齿