二级圆锥圆柱齿轮减速器

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1、主要结果计算项目及内容一、设计任务设计输送运输机驱动装置的减速器，其原始条件如下:图1输送运输机驱动装置的减速器1-电动机；2-弹性联轴器；3-减速器；4-可移式联轴器；5-螺旋输送机减速器型号圆锥圆柱齿轮减速器螺旋轴转矩（Nm）400螺旋轴转速（r/min）70输送物料种类聚乙烯树脂工作班制年限3班制，每班8小时，五年螺旋输送机效率0.92工作环境室内二、传动方案的拟定如设计任务上简图所示，该设备原动机为电动机，工作机为螺旋输送 机，传动方案采用圆锥圆柱齿轮减速器，使用斜齿圆柱齿轮传动，平稳性 好，圆锥齿轮置于高速极，以免加工困难。联轴器2选用弹性联轴器，4 选用可移式联轴器。图2圆锥圆柱齿

2、轮减速器三、电动机的选择1、选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机, 全封闭自扇冷式结构，电压380V。2、选择电动机的功率 工作机的有效功率为:T - n9550400 x 709550kW = 2.93kWPw = 2.93kW耳二 0.832耳=0.991耳=0.992耳=0.983耳=0.974耳=0.925P = 3.52kWd 电动机至工作机的总效率为: 耳士口 2仰3 耳.耳.耳12345查表得：联轴器：联轴器耳=0.991滚动轴承：球轴承（一对）耳=0.992斜齿轮传动：7级精度的一般齿轮传动（油润滑）耳=0.983锥齿轮传动：7级精度的一

3、般齿轮传动（油润滑）耳=0.974螺旋输出轴的传动效率耳=0.925 电动机所需的工作功率为P 2 93P =亠=kW = 3.52kWd 耳 0.8323、确定电动机转速按表推荐的传动比合理范围，圆锥-圆柱齿轮减速器传动比为=815,所以电动机转速可选择的范围是：符合这一范围的同步转速为 750r/min，因此决定选择同步转速为 750r/min的电动机。根据电动机转速、额定功率要求及工作环境，选定电 动机型号为Y160M1-8。其主要性能如下表1：型号额定功率额定转矩质量Y160M1-842118满载时转速电流A效率功率因数7209.91840.73四、传动比的分配1、总传动比2、分配传动

4、比III考虑到圆锥齿轮的尺寸大小，以及润滑条件，取III3、计算传动装置各轴的运动和动力参数 各轴的转速高速轴I中间轴III低速轴III螺旋轴W 各轴的输入功率I轴片II轴耳2 n4III轴耳2耳3W轴片耳2 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩为I轴片1轴叮4IIII轴叩3IW轴耳2表2各轴运动参数和动力参数汇总表轴名功率P/kW转矩T/(N/m)转速 n/(r/min)电动轴3.5246.69720I轴3.4846.22720II轴3.35133.16240III轴3.25439.2670.59螺旋轴3.18430.5170.59五、齿轮传动的设计计算1直齿圆锥齿轮的设计1、选择齿轮类型、材料

5、、精度等级选择轴交角的直齿圆锥齿轮传动。选择软齿面，由表7-1,选择小齿轮材料40Cr,调质处理，硬度241286HBS；大齿轮材料ZG35CrMo,调质处理，硬度190240HBS。运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度。 小锥齿轮齿数可取1725。取，则，取，则，传动比误差在允许范围内。2、按齿面接触疲劳强度设计确定各参数数值 初选载荷系数；齿宽系数，取常用值查图7-18得；计算应力循环次数 小齿轮 大齿轮查图7-19得；取安全系数，计算接触疲劳许用应力确定传动尺寸 初算小轮分度圆直径计算齿宽中点分度圆直径计算齿宽中点处的圆周速度查图7-7,由于是直齿锥齿轮，降一级精度等级，因此；由

6、表7-2查得使用系数；直齿锥齿轮精度较低，取；由图7-8查取齿向载荷分布系数；由表7-6，查得弹性系数_；故载荷系数按K值对修正，即 确定模数取标准值。 计算齿轮的相关参数计算锥角计算齿宽中点分度圆直径则锥距R确定并圆整齿宽圆整为。3、校核齿根弯曲疲劳强度确定各参数 计算当量模数计算当量齿数由表7-4查得，由图7-17查得，由图7-16查得弯曲疲劳极限 取，得许用弯曲应力验算齿根弯曲疲劳强度满足弯曲强度要求，所选参数合适。直齿圆锥齿轮设计结果如下表4所示名称符号小锥齿轮大锥齿轮模数3mm锥距R96.293mm齿顶高3mm齿根咼3.6mm齿宽b32mm锥角齿数z2061分度圆直径d60mm183

7、mm由于小齿轮的直径不大，故设计成实心结构，大齿轮直径较大，为了减少质量和节约材料，采用腹板式结构。2斜齿圆柱齿轮传动的设计1、选择材料、热处理方式、精度等级及齿数选择闭式斜齿圆柱齿轮传动。选择软齿面，由表7-1，选择小齿轮材料40Cr,调质处理，硬度241 286HBS；大齿轮材料ZG35CrMo,调质处理，硬度190240HBS。运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度。取，则，初选螺旋角。2、按齿面接触疲劳强度设计 确定各参数数值初选载荷系数；由表7-5,取齿宽系数；由图7-12查取节点区域系数；由表7-6，查得弹性系数_；由图7-15查得，；由图7-18查取接触疲劳强度极限；计算应

8、力循环次数小齿轮大齿轮由图7-19查得接触疲劳寿命系数，（允许局部点蚀）；取安全系数，计算接触疲劳许用应力 确定传动尺寸 初算小轮分度圆直径计算圆周速度查图7-7的动载系数；由表7-2查得使用系数；由表7-3假设v,得齿间载荷分配系数；由图7-8查取齿向载荷分布系数；故载荷系数按K值对修正，即 确定模数:-取标准值 确定螺旋角圆整中心距为5的倍数，则因为值与初选值相差不大，故与值有关的参数值不需修正。由，取，3、校核齿根弯曲疲劳强度 确定各参数由表7-4查得，由纵向重合度查图7-14得螺旋角系数；由图7-17查得，；由图7-16查得弯曲疲劳极限，；取，得许用弯曲应力 验算齿根弯曲疲劳强度弯曲强

9、度足够。验算因此之前假设合理斜齿圆柱齿轮设计结果如下表3所示名称符号小齿轮大齿轮螺旋角模数3mm齿顶高3mm齿根咼3.75mm中心距150mm齿宽68mm63mm齿数2275分度圆直径68.041mm231.959mm由于小齿轮的直径不大，故设计成实心结构，大齿轮直径较大，为了 减少质量和节约材料，采用腹板式结构。六、轴的设计计算由表9-2选取轴的材料为45钢调质处理，硬度217255HBS,抗拉强 度极限，屈服极限。1高速轴的设计计算1、求高速轴上的功率、转速 和转矩2、初步确定轴的最小直径由于最小处只受扭矩作用，由表9-2,取，得因轴上有两个键槽，故直径增大10%，取d=20.83mm。3

10、、初选联轴器根据传动装置的工作条件拟选用LX型弹性柱销联轴器。由机械设计 手册查得工况系数为1.25计算转矩为根据电动机型号，查设计手册表12-8，选取LX2型弹性套柱销联轴器，其 许用转矩为，其许用转速，半联轴器的孔径d 24m m,半联轴器长度L 38m m,半联轴器与轴配合的毂孔长度。4、轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案246占37 =53馅 671558Z一-一一 用誥用益4&30000J 0/2,斗7 根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度选取原则：定位轴肩的高度h=35mm,非定位轴肩高度一般取1.52mm。 半联轴器与轴的配合的毂孔长度为L 38mm，为保证轴端挡圈只压在半

11、联轴器上，1-2段轴长度比L要略短一些d24mmL37mm12 12为了满足半联轴器的轴向定位要求，12轴段右端需制出一轴肩，为使轴 承端盖装拆方便及便于添加润滑油，取d28mmL53mm2323(2)3-4段轴与滚动轴承配合，考虑到轴承是标准件，内径为5的倍数，因轴 承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参考工作 要求，查指导书表11-3，取的角接触球轴承7206AC。故取同理，取4-5轴为定位轴承的轴肩，由指导书查得。故取考虑到小锥齿轮内孔的直径，取轮毂宽度为42mm，齿轮左端与轴承使 用挡油环定位，考虑到挡油环的宽度，取d24mmL58mm6767齿轮、半联轴器与轴的周

12、向定位均采用普通平键连接 轴与半联轴器之间的平键，按d224mm，查得平键尺寸为b 8,7, L 32轴与锥齿轮之间的平键，按d24m m，查得平键尺寸为67b 8,7, L 36LX2型弹性套柱销联 轴器角接触球轴承7206AC为保证齿轮、半联轴器与轴的配合有良好的对中性，故选择半联轴器与 轴的配合为 ，齿轮轮毂与轴的配合为 ，滚动轴承与轴的轴的周 向定位是由过盈配合保证的，故此处轴与轴承的配合为 。确定轴上的倒角，取轴端倒角为 。2中速轴的设计计算1、求中速轴上的功率、转速 和转矩2、初步确定轴的最小直径由于最小处只受扭矩作用，由表9-2,取，得因轴上有两个键槽，故直径增大10%，取d=2

13、9.66mm。4、轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案79734角接触球轴承7206AC根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度(1)1-2段轴与滚动轴承配合，考虑到轴承是标准件，内径为5的倍数，因轴 承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参考工作 要求，查指导书表11-3，取的角接触球轴承7206AC。故取考虑到轴承和挡油板的宽度，故取2-3段轴与大锥齿轮配合，考虑到齿轮的轮毂宽度及直径取3-4段轴将斜齿轮和锥齿轮的左端和右端固定因此(4)4-5段轴与小斜齿轮配合，考虑到齿轮的轮毂宽度及直径 取齿轮与轴的周向定位采用普通平键连接轴与大锥齿轮之间的平键，按d34mm，查得平键尺寸为23b 10,8, L 36轴与小斜齿轮之间的平键，按d34m m,查得平键尺寸为45b 10,8, L 63为保证齿轮与轴的配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ，滚动轴承与轴的轴的周向定位是由过盈配合保证的，故此处轴与 轴承的配合为。确