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1、机电及自动化学院09机电2班 机械设计课程设计计算说明书设计课题：链式运输机二级圆锥圆柱齿轮减速器全套图纸加扣3012250582 机电学院机械电子专业机电三班设计者： 指导老师： 2011年1月11日华侨大学目录设计任务书2传动方案的拟订2电动机的选择3传动装置的运动和动力参数计算4传动零件的设计计算6轴的计算.18滚动轴承的选择和计算.32键联接的选择和计算.35联轴器的选择.37减速器附件的选择.37润滑与密封.37设计小结.38参考资料.39设计计算及说明标注一、 设计任务书设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器，已知：链式运输机链条总拉力F=3500N，链条速度v=0.26m/s
2、，链条节数P=80，链轮齿数Z=17,开式齿轮传动比未定；工作条件：二班制，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；使用年限：二十年、大修期一年；生产批量：40台；生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及涡轮；动力来源：电力、三相交流、电压380/220伏；运输链速度允许误差：+5%。二、传动方案的拟订工作机主轴的转速： 初步可判断选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为80左右。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案：图一引自 机械设计（第八版）第172页设计计算及说明标注三、选择电动机1） 电动机类型和结构型式 按工作要求
3、和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。2） 电动机容量(1) 工作机的输出功率 (2) 电动机输出功率 传动装置总效率 =0.7051联轴器=0.92； 滚动轴承=0.99； 圆锥齿轮=0.95；闭式圆柱齿轮=0.98； 开式圆柱齿轮=0.96； 链传动=0.99；3) 电动机转速的确定 驱动卷筒的转速 由机械设计课程设计指导书表1得：传动比 =1025单级圆柱齿轮（闭）传动比： 37则输入与输出的传动比范围是： 30175电动机转速可选范围为： =(30175)工作条件： 二班制、连续单向传动，有轻微振动，室内工作，无灰尘 动力来源： 电力、三相交流、电压380/220伏 综上条件
4、， 选择电动机型号为型号为 Y100L-6各运动副效率的选择参考机械设计课程设计指导书第7、12页机械设计课程设计指导书第7页 表1=机械设计表31-22设计计算及说明标注表1 电动机主要性能参数电动机型号额定功率满载转速额定电压V质量Y100L-61.5kw940rad/min280v3.3kg电流总传动比功率因素效率减速器i4A81.950.740.77511.71 四、计算传动装置的运动和动力参数1）传动装置总传动比 2） 分配各级传动比由减速器传动比为： 知开式齿轮传动比： 所以减速器中圆锥齿轮传动比： 圆柱齿轮传动比: 各轴的转速： 课程设计指导书第7页表1设计计算及说明标注3） 各
5、轴输入功率4） 各轴转矩表2 运动和动力参数计算结果轴名功率P（kw）转矩T（）转速nr/min传动比i输入输出输入输出电动机轴1.2812.999401轴11.2812.999402.93轴21.2236.17320.84轴31.18140.3780.21轴41.16137.5880.27轴51.09905.7611.47设计计算及说明标注五、传动件的设计计算1、圆锥齿轮设计已知输入功率1.28kw，小齿轮转速940r/min，齿数比u=2.93，由电动机驱动，工作寿命20年（每年工作300天），二班制，工作有轻震，不反转。1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速
6、器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 选择小齿轮材料为(调质)，硬度为280HBS3） 选择大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。4） 选小齿轮齿数 大齿轮齿数 大齿轮取整： 63 2、 按齿面接触强度设计（1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数Kt=1.32） 计算小齿轮的转矩为输出转矩T=12.99kw3） 选齿宽系数R=0.334） 小齿轮的接触疲劳强度极限5） 大齿轮的接触疲劳强度极限 6） 弹性影响系数 锥齿轮计算公式和有关数据皆引自机械设计（第八版）P224P227P191 表10-1P227P205 表10-7R=0.35P209 图10-21
7、dP201 表10-6设计计算及说明标注 7）计算应力循环次数 8)接触疲劳寿命系数 9)计算接触疲劳许用应力 失效概率为1%，安全系数S=1计算时取较小值，即（2）计算1） 小齿轮分度圆直径 2） 圆周速度v 3） 计算齿宽b 4） 计算载荷系数使用系数 动载系数1直齿轮 轴承系数 图10-19P193 表10-2P194 图10-8P195 表10-3P196 表10-4设计计算及说明标注接触强度载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 5） 计算模数6） 齿轮相关参数3、按照齿根弯曲疲劳强度设计（1）确定公式内的各计算数值1） 弯曲强度载荷系数当量齿数应力校正系数分别是 2） 小齿
8、轮的弯曲疲劳强度极限3） 大齿轮的弯曲疲劳强度极限=3804） 弯曲疲劳寿命系数 m=2.420表10-5图10-20c图10-18设计计算及说明标注5） 弯曲疲劳许用应力（取弯曲疲劳安全系数）6） 大、小齿轮的并加以比较，取较大值计算。8）设计计算 结合之前算得的m=2.420mm,取m=2.5mm。为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径 d=55.655mm,=55.6553=22.262，选齿数为22，则，取。4、计算齿轮相关参数圆整并确定齿宽 最终m=2.5mm=22设计计算及说明标注2、圆柱斜齿轮设计已知输入功率1.22kw，小齿轮转速320.8r/min，齿数比u=4，由电动机驱
9、动，工作寿命20年（每年工作300天），二班制，工作有轻震，不反转。1、选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 大小齿轮材料均为45钢（调质）小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数4） 选取螺旋角。初选螺旋角2、按齿面接触强度设计(1) 确定公式内的各计算数值1） 载荷系数2） 小齿轮的转矩36.173） 齿宽系数4） 取区域系数5) ， 则6)弹性影响系数 7）应力循环次数 圆柱齿轮的计算公式和相关数据皆引自机械设计（第八版）P186218表10-1初选图10-30图10-26表
10、10-6设计计算及说明标注8）小齿轮的接触疲劳强度极限=600大齿轮的接触疲劳强度极限=5709) 接触疲劳寿命系数 10）接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1（2）计算1）小齿轮分度圆直径，由计算公式得2） 圆周速度v3） 齿宽b及模数图10-19设计计算及说明标注4） 计算纵向重合度5） 计算载荷系数 根据，7级精度动载系数 使用系数 接触强度载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径7) 计算模数3、 按齿根弯曲强度设计1） 确定弯曲强度载荷系数2） 螺旋角影响系数 （重合度）图10-8表10-3表10-2表10-4图10-13图10-28设计计算及说明标注3） 计算当量齿数 4）齿形系数, 应力校正系数分别是：5) 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 6） 弯曲疲劳寿命系数 8）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 9) 计算大、小齿轮的并加以比较，取较大值计算。 10）按照弯曲强度来计算 结合之前求，取，为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径，所以重新修正下齿数：表10-5图20-20c图10-18设计计算及说明标注4、几何尺寸的计算（1）计算中心距中心距圆整为108mm.（2）螺旋角（3）分度圆直径（4）宽度 齿
