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1、1题题 目目: 一级圆锥齿轮减速器的设计一级圆锥齿轮减速器的设计指导老师指导老师: : 学生姓名：学生姓名： 所属院系：所属院系： 专专 业：业： 机械工程及其自动化机械工程及其自动化班班 级级： 完成日期完成日期： 20112011 年年 1 1 月月2目录目录第一章第一章 一级圆锥齿轮减速器的设计任一级圆锥齿轮减速器的设计任 务务3 1-1 设计题 目3 1-2 设计任 务3 1-3 具体作 业3 第二章第二章 电动机的选电动机的选 择择4 2-1 选择电动机类型和结构形 式4 2-2 选择电动机的容 量4 2-3 确定电动机的转速，总传动比与各级传动 比5 2-4 计算传动装置的运动和运
2、动参 数5 第三章第三章 圆锥齿轮传动的设计计圆锥齿轮传动的设计计 算算7 3-1 圆锥齿轮传动的设计计 算7 第四章第四章 轴的设计计轴的设计计 算算10 4-1 轴一的设 计10 4-2 轴二的设 计14 第五章第五章 滚动轴承的校滚动轴承的校 核核19 5-1 滚动轴承的校 核193第六章第六章 键的校键的校 核核20 6-1 轴一键的校 核20 6-2 轴二键的校 核20 第七章第七章 润滑方式及密封方式的选润滑方式及密封方式的选 择择21 7-1 润滑方 式21 7-2 密封方式及密封形式的选 择21 第八章第八章 减速器箱体设减速器箱体设 计计23 8-1 箱体设 计23 心得体心
3、得体 会会24 参考文参考文 献献254第一章第一章 一级圆锥齿轮减速器的设计一级圆锥齿轮减速器的设计1-1.1-1.设计题目设计题目 用于带式运输机的一级圆锥齿轮减速器。 传动装置简图如右图所示。 （1）带式运输机数据 见数据表格。 （2）工作条件 两班制工作，空载启动， 单向连续运转，载荷平稳。 运输带速度允许速度误差为 5%。 （3） 使用期限工作期限为十年，每年 工作 300 天；检修期间隔为 三年。 （4） 生产批量小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定链传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作
4、图二张（大齿轮，输出轴） ； 3)设计说明书一份。运输带工作拉力F/N1500180020002200240026002800280027002500运输带工作速度v/(m/s)1.51.51.61.61.71.71.81.81.51.4运输带滚筒直径D/mm2502602702803003203203003003001电动机 2联轴器 3圆锥齿轮减速器 4链传动 5带式运输机5第第 2 章章 转动方案的拟定及说明转动方案的拟定及说明传动方案采用 V 带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱，采用 V 带可起到过载保护作用。 卷筒转速:=70.51wnDV1000606第二章第二章 电动机的选择电动机的选
5、择2-1 选择电动机类型和结构型式选择电动机类型和结构型式由电动机工作电源，工作条件荷载和特点选择三相异步电动机。 2-2 选择电动机容量选择电动机容量1、标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机额定功率应等于或稍大于工 作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机正常工作，或使电动机 长期过载，发热大而过早损坏；容量过大，则增大成本，并且由于效率和功率 因数低而造成浪费。由于工作所给的运输机工作轴转转矩 T=1300N/m，运输带工作速度V=1.55m/s,卷筒直径 D=420mm，得工作及所需功率为：WP=9.598WP9550Tnw 955051.701300电动机至工作机之间传动
6、装置的总效率为：=0.8587123 345式中：=0.99联轴器的效率；1=0.97圆锥齿轮效率；2=0.99滚动轴承的效率；3=0.96卷筒的效率；4=0.96链的效率。5所需电动机的功率为：=/=9.598/0.8587=11.177kwdpWP2、电动机额定功率确定 额p查机械设计基础课程设计（邢琳 张秀芳）表 17-1 得=15kw额p73、电动机转速链常用转动比为 =24，一级圆锥齿轮转动比为=24(机械设计基础课程 1i 2i设计（邢琳 张秀芳)表 2-1，则电动机转速可 选范围为=282.041128.16 dnwn 1i 2i符合这一范围的同步转速有 750 和 1000 r
7、/min 根据容量和转速，由机械设计基础课程设计（邢琳 张秀芳）表 17-1 查出有 适用的电动机型号：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、 减速器的传动比，则选电动机型号为 Y180L-6 4、Y180L-6 具体参数：定动机 型号同步转矩 r/min效率%额定功率 /kw满载转速 r/min额定转矩堵转转矩 额定转矩最大转矩Y180L- 6 100089.5159702.02.0Y180L-6 外形安装尺寸：82-3 确定电动机的转速，总传动比与各级传动比确定电动机的转速，总传动比与各级传动比=70.51r/minwnDV 100060 42055. 1100060传动装置的
8、总传动比为：=13.7569iwm nn 51.70970式中：电动机的满载转速，r/min；wn工作机的转速，r/min。mn二级传动中，总传动比为 13.7569减速器传动比=3，则链式传动传动比=4.585601i02i01ii2-4 计算传动装置的运动和运动参数计算传动装置的运动和运动参数1、各轴转速：传动装置从电动机到工作机有三轴，依次为 1，2，3 轴，则：电动机轴 =970r/min；0nmn高速轴 =970r/min；1nmn低速轴 =970/3323.333r/min;2n011 in滚筒轴 =/=260/370.5106r/min。3n2n02i92、各轴输入输出功率：电动
9、机轴 =15KW;0p额p高速轴 =150.990.0.99=14.7015KW;1P0p13低速轴 =14.70150.970.99=14.1179KW;2P1P23滚筒轴 =14.11790.990.960.96=12.8809KW。3P2P3453、各轴转矩：T=nP9550电动机轴 =9550=147.6804N.m;0T97015高速轴 =9550=1440.7416N.m;1T9707015.14低速轴 =9550=416.9879N.m;2T333.3231179.14滚筒轴 =9550=1744.5972N.m。3T5106.708809.124、运动和动力参数的计算如下表 2
10、-1 所示：表 2-1 各轴运动及运动参数轴名功率 P/KW转矩 T/N.m转速 电动机轴15147.6804970高速轴14.7015144.07416970低速轴14.1179416.9879323.333滚筒轴12.88091744.597270.510610第三章第三章3-1 圆锥齿轮传动的设计计算圆锥齿轮传动的设计计算1 选定齿轮的类型，精度等级，材料及齿数： （1） 选择材料及热处理小圆锥选用 40Cr，调质处理，调质硬度为 280HBS；大圆锥选用 45#钢，调质处理，调质硬度为 240HBS。 （2）选齿轮小齿轮选=24，大齿轮选=i=72；1z2z1z大小圆锥均选用 7 级精
11、度。 （3）轴交角为 90 度的直齿圆锥齿轮传动u=3=tan=cot，=+得=，=12 zz21122o7133541o182662按齿面解除疲劳强度计算：3 192. 2d21 )5 . 11 ()(RRHEKTz 1） 定公式内的各计算数值（1） 计算小圆锥齿轮的转矩=144.07416N.m=1.441N.mm；1T（2） 查表可知锥齿轮传动的齿宽系数=1；d（3） 从表 10-6 查得材料的弹性影响系数=189.8MPa；Ez11（4） 有图 10-21d 按齿面硬度查得大小齿轮的解除疲劳强度极限=600MPa，=550MPa；1limH2limH（5） 计算应力的循环次数：=60=
12、2.073，1NjLnh1910=4.147/4=6.91;2N910810（6） 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式（10-12）得=H1/S=0.9 600=540MPa；1lim1HNK=/S=0.95 550=522.5MPa；2H2lim2HNK（7） 计算载荷系数由表 10-2 得=1，=1.1，=1.2，=1.436AKVKHKHK则 K=1.896AKVKHKHK2） 计算试算小齿轮分度圆直径3 192. 2d21 )5 . 11 ()(RRHEKTz =80mm计算锥齿轮平均分度圆处的圆周速度为V=4.061m/s10006011 nd根据 v=4.061m/s，7 级精度由图 10-8 查得动载荷系数=1.2，则VKK=1.27AKVK
