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1、.湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:机械设计课程设计设计题目：链式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器 系 别： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 11级机械 一 班 学生姓名: 姜良兴 学 号: 11428120 起止日期: 2012年12月 20日 2013年1月6日 指导教师: 朱连池 教研室主任 朱连池 .指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日成绩评定项 目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总 成 绩 教研室审核意见：教研室主任签字： 年 月 日教学系审核意见； 主任签字： 年 月 日.摘
2、 要本设计是链式运输机用圆柱圆锥减速器，采用的是二级齿轮传动。在设计的过程中，充分考虑了影响各级齿轮和各部件的承载能力，对其做了详细的分析，并就它们的强度，刚度，疲劳强度和使用寿命等都做了校核，并且在此基础上，从选材到计算都力争做到精益求精。考虑到使用性能原则，工艺性能原则，经济及环境友好型原则，在材料的价格，零件的总成本，资源及能源，材料的环境友好及循环使用等方面都做了较为深刻的评估。本次设计还考虑了机械零件的各种失效形式，在尽可能的情况下做到少发生故障。本次设计具有：各级传动的承载能力接近相等；减速器的外廓尺寸和质量最小；传动具有最小的转动惯量；各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等等特点。关
3、键词：齿轮传动 轴 滚动轴承 键连接 结构尺寸 .目录前言6一、设计任务书6二、传动方案的拟订及说明6三、选择电动机8四、计算传动装置的运动和动力参数9A.锥齿轮传动比、齿数的确定10B链轮传动比、齿数的确定10C.圆柱齿轮传动比、齿数的确定10五、传动件的设计计算13A.圆锥直齿轮设计13B.圆柱斜齿轮设计18六、轴的设计计算24A.输入轴设计24B.中间轴设计30C.输出轴设计39七、滚动轴承的选择及计算47A.输入轴滚动轴承计算47B.中间轴滚动轴承计算48C输出轴轴滚动轴承计算49八、键联接的选择及校核计算52A.输入轴键计算52B.中间轴键计算52C.输出轴键计算53，故单键即可。5
4、3九、联轴器的选择53十、减速器附件的选择54十一、减速器铸造箱体部分结构尺寸55.十二、润滑与密封57十三、总结与思考57致谢58参考文献58附录58 .前言 随着科学技术的发展，各种设计制造技术，材料和热处理质量及齿轮加工精度都有了较大提高。各种通用和专用减速器在这种情况下也飞速发展和进步，体积和质量明显减少，承载能力，使用寿命和传动效率有了较大提高。对节能和提高主机的整体水平起到了很大的作用。但是，中国大多数的减速器水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品的过渡还有很长的一段时间。当今的减速器是向着大功率，大传动比，小体积，高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体机构
5、，也是大力开拓的形式。近十几年来，由于计算机技术与数控技术的发展，是的机械加工精度和加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化。在21世纪成套机械装备中，齿轮依然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展，推动了机械传动行业的飞速发展，而减速器正是其中的代表。在传动设计中的学科交叉，将成为新型传动产品的发展趋势。本次课程设计是链式运输机上的圆柱圆锥减速器，在课程设计的过程中，我们组始终秉承着用料最省，成本最低。从设计到选材都坚持考虑使用性能原则，工艺性能原则，经济及环境友好型原则，力求在满足各部件的强度、刚度和承载力等要求的前提下，节约材料的成本，还要做到循环使用。总的来说，本次课
6、程设计严格按照要求，有着设计精，成本少，污染低等特点。.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。工作平稳，经常满载，双班制工作。曳引链容许速度误差为5%。减速器小批生产，使用期限5年。原始数据原始数据题 号3-2曳引链拉力F（N）9500曳引链速度v（m/s）0.32曳引链链轮齿数Z8曳引链节距P（mm）80二、传动方案的拟订及说明按下列要求选择传动方案：1） 各级传动的承载能力接近相等；2） 减速器的外廓尺寸和质量最小；3） 传动具有最小的转动惯量；4） 各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。初步可拟定以下传动方案： 附图一三、选择电动机按工作要求和工作条件，由机械设计课程设
7、计手册（常用电动机P257页）查得：可选用一般用途的Y（IP44）系列封闭式三相异步电动机，而由传动方案拟定图可知电机应为卧式封闭结构。2）电动机容量(1)链式运输机的输出功率(2)电动机输出功率传动装置的总效率式中、为从电动机至运输链轮的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计手册表1.1.5 机械传动和摩擦副效率概略值(P3页)查得：弹性柱销联轴器=0.99；8级精度一般圆锥齿轮传动（油润滑）=0.97；8级精度一般圆柱齿轮传动（油润滑）=0.98；滚子链（正常润滑）=0.96；两个滚动轴承（一对，稀油润滑）=0.99；滚筒轴=0.98，滚筒=0.96则故 (3)电动机额定功率由机械设计
8、课程设计手册表10.2.1（P258页）查的可选取电动机额定功率。3）电动机的转速Pr=3.6862kw设计计算及说明结果推算电动机转速可选范围，由机械设计课程设计手册圆锥齿轮传动比范围，单级圆柱齿轮传动比范围，链轮传动常用传动比范围。由机械设计课程设计手册表10.2.1（P258页）与网络资源查的可选取电动机如下表：初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，考虑综合因素，选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6参数表如下表：电动机型号额定功率（）电动机转速(r/min)电动机尺寸启动/最大转矩同步满载Y132M1-6410009604
9、75X280X3152.2该方案传动比较小,传动装置结构尺寸较小和效率更接近,因此采用该方案选定电动机的型号为Y132M1-64）电动机的技术数据和外形,安装尺寸由机械设计课程设计手册表10.2.3（P258页）、表20-2查得主要数据，并记录备用。四、计算传动装置的运动和动力参数1）传动装置总传动比设计计算及说明结果2）分配各级传动比A.锥齿轮传动比、齿数的确定因为是圆锥圆柱齿轮减速器，为使大圆锥齿轮尺寸不致过大，应使高速级圆锥齿轮传动比因为采取油润滑，为了保证两级传动的大齿轮浸油深度相近时，取.由于选择闭式传动，小齿轮齿数在20-40之间，为了保证不使同一对轮齿固定啮合，小齿轮齿数选择偶数
10、，选小圆锥齿轮齿数，则，取=99.齿数比B链轮传动比、齿数的确定根据机械设计（第八版），为了减少动载荷，为了不发生脱链，不宜过大，又因为链接数通常为偶数，因此最好是奇数，由链轮齿数优先序列选择=57C.圆柱齿轮传动比、齿数的确定圆柱齿轮减速器传动比选小圆柱齿轮齿数， ，取=111齿数比D校核实际传动比实际传动比校核运输连论的转速误差工作链轮的实际转速转速误差在5%内，故符合要求。3）各轴转速设原动机的传动轴为轴1；一端装有圆锥齿轮另一端与轴1用联轴器连接的轴为轴2；装有圆锥齿轮与小圆柱齿轮的轴为轴3；装有大圆柱齿轮的轴为卷筒轴。则4）各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即5）各轴转矩
11、=99设计计算及说明结果项目轴1轴2轴3卷筒轴转速(r/min)96025268.129.87应力3.92943.76483.65263.4363转矩(N*m)38.9998142.674512.2221098.65传动比13.813.72.28五、传动件的设计计算A.圆锥直齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速960r/min，齿数比=3.81，由电动机驱动，运输器工作平稳，经常满载，不反转；两班工作制，使用期5年。减速器由一般厂中小批量生产。1)选定齿轮精度等级、材料及齿数圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，由机械设计（第八版）表10-8（P210页）查得通用减速器精度等级为68级，故可选用7级精度。材料选择 由机械设计（第八版）表10-1（P191页）选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS（小齿轮比大齿轮硬度高2050HBS）。，2)按齿面接触疲劳强度设计由机械设计（第八版）式10-26（P227页）设计计算公式进行试算，即确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮的转矩
