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1、全套图纸加153893706机械设计基础课程设计( 减速器 )题 目单级直齿锥齿轮减速器设计指导教师学 院专业班级学生学号学生姓名2009 年1月9日设 计 任 务 书一、 课程设计题目：用于交代运输的单级直齿圆锥齿轮减速器，传送带允许的速度误差为。双班制工作，有轻微振动，有粉尘，单件、小批量生产。原始数据：项目设计方案12345运输带曳引力F（kN）3.344.54.85运输带速度V（m/s）0.90.850.80.750.7卷筒直径D（mm）350350300300250使用年限Y55555本组设计数据：第1组数据：运输带曳引力F（kN） 3.3 。 运输带速度V（m/s） 0.9 。 卷
2、筒直径D（mm） 350 。 使用年限Y（年） 5 。设 计 与 计 算一、电动机选择及传动装置总体设计1.电动机同步转速的选择卷筒轴的转速 V带传动的传动比 单级锥齿轮的传动比 链传动的传动比 总传动比 电动机转速 综合考虑，选择同步转速为的电动机。2.电动机功率的选择滚动轴承效率 （三对），带传动效率 ，单级锥齿轮效率，链传动效率 ，卷筒效率 传动装置总效率：工作机所需功率 电动机的输出功率： 取即电动机的额定输出功率 ，满载转速 ，电动机型号为3.传动比分配该传动装置实际传动比 合理分配各级传动比：V带传动的传动比 单级锥齿轮的传动比 链传动的传动比 4.计算各轴转速、输入功率、输出功率
3、、输入转矩从电动机输出至卷筒依此为0轴、1轴、2轴、3轴（1）0轴计算： （2）1轴计算： （3）2轴计算： （4）3轴计算： 二、V带传动设计计算传动带选择普通V带1、确定计算功率：查得工作情况系数 计算功率 2、选择V带型号查图选A型V带。3.确定大小带轮直径和 查表选取小带轮直径 验算带速 带速在范围内，合适。从动带轮直径 查表取 4.确定中心距和带长初选中心距应满足 将代入得 取求带的计算基准长度查表取带的基准长度计算中心距: 5.验算小带轮包角 合适6.确定V带根数Z查得且时 ，由表查得包角系数，长度系数计算V带根数 取根 7计算单根V带初拉力 8计算对轴的压力 9确定带轮的结构尺寸
4、，绘制带轮工作图小带轮基准直径采用实心式结构，大带轮基准直径，采用孔板式结构，基准图见零件工作图。三、齿轮的设计计算单级圆锥齿轮减速器设计1.齿轮的材料、精度和齿数选择因传递功率不大，转速不高，材料都采用45号钢，大齿轮正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面粗糙度为，软齿面闭式传动，失效形式为齿面疲劳点蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取 2.设计计算因齿轮选用软齿面，按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。按齿面接触疲劳强度设计选取材料的接触疲劳极限应力 选取材料弯曲疲劳极限应力 查表得弯曲疲劳安全系数：，接触疲劳安全系数： 选取工作载荷系数：求许用接触应力和许
5、用弯曲应力 查表得材料弹性系数 ，标准齿轮的节点区域系数，齿宽系数计算最小直径计算模数 取计算几何尺寸：分度圆直径： 大小齿轮分锥角 平均分度圆直径 平均模数 外锥距 齿宽 圆整为，满足当量齿数 大小齿轮齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿顶角 齿根角 顶锥角 根锥角 3.校核弯曲疲劳强度查得大小齿轮的齿形系数以及齿根应力修正系数为： 计算圆周力：校核大小齿轮的弯曲强度： 安全 安全四、链传动设计计算1.确定链轮齿数链传动输入功率 输入轴转速 传动比 根据传动比，取小链轮齿数 ，则 链条节距为，初定两链轮中心距 2.确定链条节数链条节数 取偶数 有轻微振动，取工作载荷系数3
6、.选取链传动排数和链条型号计算载荷 修正系数 为满足承载需要，并使整体结构紧凑，取三排链，则查表得多排链系数链传动所能传递的功率 根据功率和转速，选取链条型号为，节距，排距，滚子外径，每米长质量4.确定实际中心距将中心距设计成可调的，不必计算实际中心距，可取5.计算链速 6.计算圆周力 7.计算作用在轴上的压力 8.计算链轮主要尺寸：小链轮：分度圆直径： 齿顶圆直径：齿根圆直径： 大链轮：分度圆直径： 齿顶圆直径：齿根圆直径： 五、轴系设计1轴即高速轴的设计：1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢，调质处理。2.初步估算轴颈直径：按扭矩
7、初估轴的直径,查表得,取，则:因考虑加键会削弱轴的强度，所以将轴颈直径增加查表，取3.初选轴承根据轴颈直径初步选择采用轴承根据轴承确定安装轴承处轴段的直径为4.各轴直径的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径.该轴轴段1安装带轮，故该段直径为轴颈直径，轴段2应对带轮轮毂进行定位，直径取为，轴段3安装轴承,故该段直径为。3段不装任何零件，但考虑到轴承的轴向定位，及轴承的安装，取3段直径为，轴段5与轴段3相同，轴段6安装零件有挡油环和小锥齿轮，该段直径取为轴颈直径。 5.各轴段长度的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定轴段长度，该轴轴段1安装带轮，根据带轮宽度
8、，取该段长度为，二段轴肩用以固定带轮，取，轴段3安装轴承，根据轴承宽度，取，轴段4不安装任何零件，但考虑到轴承的轴向定位，及轴承的安装，取4段为，轴段5与轴段3相同，轴段6安装零件有挡油环和小锥齿轮，根据档油环和齿轮宽度，取，轴的总长为。6.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合。与轴承内圈配合轴颈选用，齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，且都为键 。7.轴上倒角与圆角为保证轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据机械设计手册的推荐，取轴肩圆角半径为，其他轴肩圆角半径均为，轴的左右端倒角均为。8.轴的受力分析（1）画轴的受力简图（2）计算支座反力在水平面上代入数据计算得 在垂
9、直面上代入数据计算得 画出水平面上的弯矩图a，垂直面上的弯矩图b，合成弯矩图c画出扭矩图d扭矩 （3）判断危险截面危险截面为靠近齿轮的轴承中间处，该处的弯矩为 （4）轴的弯扭合成强度校核该轴的扭切应力是脉动循环变应力，折合系数则危险截面出的当量弯矩为危险截面处的弯曲应力为查表得 符合要求2轴即低速轴的设计：1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢，调质处理。2.初步估算轴颈直径按扭矩初估轴的直径,查表得,取，则:因考虑加键会削弱轴的强度，所以将轴颈直径增加查表，取 3.初选轴承根据轴颈直径初步选择采用轴承根据轴承确定安装轴承处轴段的直径为
10、4.各轴直径的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从下端开始确定直径.该轴轴段1安装轴承、挡油环和套筒，故该段直径为轴颈直径，轴段2应对轴承定位，直径取为，轴段3定位齿轮,故该段直径为。4段是轴承的安装，直径，轴段5装链轮，该段直径取为轴颈直径。 5.各轴段长度的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从下端开始确定直径。该轴轴段1安装轴承、挡油环和套筒，根据安装零件的具体宽度，取该段长度为，二段装齿轮，取，轴段3轴肩用于固定齿轮，以及为保证结构合理性，取，轴段4安装轴承以及透盖，取4段为，轴段5装链轮，取，轴的总长为。6.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合。与轴
11、承内圈配合轴颈选用，齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，且都为键 。7.轴上倒角与圆角为保证轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据机械设计手册的推荐，取轴肩圆角半径为，其他轴肩圆角半径均为，轴的左右端倒角均为。8.轴的受力分析（1） 画轴的受力简图（2） 计算支座反力。在水平面上，轴承的宽度代入数据计算得 在垂直面上代入数据计算得 画出水平面上的弯矩图a，垂直面上的弯矩图b，合成弯矩图c画出扭矩图d扭矩 （3）判断危险截面危险截面为靠近链轮的轴承处，该处的弯矩为 （4）轴的弯扭合成强度校核该轴的扭切应力是脉动循环变应力，折合系数则危险截面出的当量弯矩为危险截面处的弯曲应力为查表得 符合要求六、轴承寿命校核1.高速轴轴承寿命校核为方便计算，现将靠近齿轮的轴承设定为轴承1，远离齿轮的设为轴承2（1）计算轴承内部的轴向力 所以轴承1为放松端 轴承2为压紧端 （2）计算轴承的当量动载荷查表得 查表可得。故当量动载荷（3）计算所需的径向基本额定动载荷因为，故应该以轴承2的径向当量动载荷作为计算依据，因受轻微振动，查表得；工作温度正常，查表得，预期寿命。所以查表得轴承的径向基本额定动载荷，因为故所选轴承适用。2.低速轴轴承寿命校核为方便计算，现将靠近齿轮的轴承设定为轴承1，远离齿轮的设为轴承2（1）计算
