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1、 机械设计课程设计说明书设计题目 圆锥-圆柱齿轮减速器机电及自动化学院 机械电子专业班级 07电子2班 学号设计人 指导老师 完成日期 2009年1月10日目录一、设计任务书3二、传动方案的拟订及说明3三、电动机的选择3四、计算传动装置的运动和动力参数5五、传动件的设计计算.7六、轴的设计计算22七、滚动轴承的选择及计算43八、键联接的选择及校核计算44九、联轴器的选择45十、减速器附件的选择45十一、润滑与密封45十二、设计小结46十三、参考资料目录46设计计算及说明结果一、 设计任务书设计一用于链式运输机上的传动装置，已知链条总拉力F=2100N（牵引力），链条速度v=0.3m/s，两条节
2、距P=130mm，链条齿数Z=7，开式齿轮传动比。运输机连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；使用期限为二十年大修期一年。（设每年工作300天），两班制。图一二、传动方案的拟订及说明计算驱动卷筒的转速选用同步转速为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70。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案：三、 选择电动机1）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。设计计算及说明结果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的总效率依次确定式中各效率：链传动=0.92
3、、滚动轴承 =0.99、一对开式齿轮传动 =0.95、连轴器=0.99、闭式圆柱齿轮传动=0.98、圆锥齿轮传动=0.96。则故 (3)电动机额定功率由机械设计手册中选取电动机额定功率。3）电动机的转速推算电动机转速可选范围，由机械设计课程设计指导书表 1 中查得圆锥-圆柱齿轮传动比范围，开式圆柱齿轮圆柱传动比范围，则电动机转速可选范围为：设计计算及说明结果根据容量和转速，查机械设计手册Y系列三相异步电动机，选定电机，额定功率，满载转速，同步转速。4）电动机的技术数据和外形,安装尺寸由机械设计手册查得主要数据，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2） 分配各级传动比
4、因为开式圆柱齿轮传动比 所以减速器传动比 圆锥齿轮传动比圆柱齿轮传动比设计计算及说明结果3） 各轴转速（轴号见图一）4）各轴输入功率按电动机所需功率计算各轴输入功率，即式中： 5）各轴转矩项目轴1轴2轴3轴4轴5转速(r/min)1420435.6108.8108.819.78功率(kw)2.402.312.242.192.10转矩(N*m)16.1550.03194.15190.29984.30传动比3.26415.51效率0.9900.9500.9700.98010.874设计计算及说明结果五、传动件的设计计算圆锥直齿轮设计已知输入功率2.40kw，小齿轮转速1420r/min，齿数比u=
5、3.26，由电动机驱动，工作寿命20年（设每年工作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器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 材料选择 由机械设计（第八版）表10-1选择小齿轮材料为(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取整。则。2、 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即 （1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数2） 计算小齿轮的转矩为输出转矩3） 选齿宽系数设计计算及说明结果4）由机械设计（第八版）图10-21d按齿面
6、硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限5）由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数6） 计算应力循环次数 7) 由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿命系数。8) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，得（2） 计算1） 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值2） 计算圆周速度v设计计算及说明结果3） 计算齿宽4） 模数 5） 计算载荷系数根据，7级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数 直齿轮由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置，查机械设计（第八版）表得轴承系数，则接触强度载荷系数6） 按
7、实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得7） 计算模数 8） 计算齿轮相关参数 3. 按照齿根弯曲疲劳强度设计由机械设计（第八版）图20-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限设计计算及说明结果，大齿轮的弯曲疲劳强度极限由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数 1） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，得 2） 确定弯曲强度载荷系数9） 计算齿轮相关参数 3） 计算当量齿数 4） 由机械设计（第八版）表10-5查得齿形系数 应力校正系数 5） 计算大、小齿轮的并加以比较。设计计算及说明结果 6） 设计计算 结合之前算得的m=2.358,取m=2.5。为了同时满足接触疲劳强度算得的分度
8、圆直径d=54.235mm,=54.2352.5=21.69，选齿数为22，则，取。9）计算相关参数 圆整并确定齿宽 设计计算及说明结果圆柱斜齿轮设计已知输入功率2.31kw，小齿轮转速435.6r/min，齿数比u=4，由电动机驱动，工作寿命20年（设每年工作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器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 材料选择 由机械设计（第八版）表10-1选择大小齿轮材料均为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）
9、选取螺旋角。初选螺旋角 2、按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即(1) 确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数2） 计算小齿轮的转矩50.033） 选齿宽系数4） 由机械设计（第八版）图10-30选取区域系数5） 由机械设计（第八版）图10-26查得，则由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数设计计算及说明结果7） 计算应力循环次数8） 由机械设计（第八版）图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限9） 由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿命系数10）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，得（2）计算1）试算小齿
10、轮分度圆直径，由计算公式得2） 计算圆周速度v设计计算及说明结果3）计算齿宽b及模数4）计算纵向重合度5） 计算载荷系数根据，7级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数由机械设计（第八版）表10-3查得由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数由机械设计（第八版）表10-13查得 由机械设计（第八版）表10-4查得接触强度载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得1） 计算模数3、 校核齿根弯曲疲劳强度设计计算及说明结果1） 确定弯曲强度载荷系数2） 根据重合度，由机械设计（第八版）图10-28查得螺旋角影响系数3） 计算当量齿数4）由机械设计（第八版）表10-5查得齿形
11、系数应力校正系数3） 由机械设计（第八版）图20-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限，由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数 7）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，得设计计算及说明结果8） 计算大、小齿轮的并加以比较，取较小值计算。 按照弯曲强度来计算 结合之前求得的，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： 4. 几何尺寸的计算 （1）计算中心距 ，中心距圆整为128mm. （2）螺旋角 设计计算及说明结果 （3）分度圆直径 （4）宽度 齿宽 开式齿轮传动已知输入功率2.19kw，小齿轮转速108.8r/min，齿数比u=5.5，由电动机驱动，工作寿命20年（设每年工作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器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 材料选
