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1、机械设计课程设计 二级圆柱圆锥减速器计算说明书设计者： 指导教师： 年 月一设计参数条件链式运输机的传动装置圆周力F=3900N，带速=0.86m/s，滚筒直径D=535mm，滚筒长度600mm, 2级圆柱圆锥减速器，当地室外作业，使用寿命10年，每年按300天计算，单班作业，每班按6小时计二、电动机的选择1、选择电动机的容量工作机主动轴功率： PFV3.90.863.35kW传动装置的总效率： （式中、分别为V带、滚动轴承、圆锥齿轮传动、圆柱直齿轮传动。）取=0.99（V带），=0.98（滚动轴承），=0.96（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），=0.97（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），
2、=0.96，=0.96则n=30.7r/min计算内容计算结果一对圆锥滚子轴承的效率 3= 0.98一对球轴承的效率 4= 0.99闭式直齿圆锥齿传动效率5= 0.95闭式直齿圆柱齿传动效率6= 0.97b. 总效率=12 23 3456=0.960.992 0.983 0.990.950.97=0.808c. PFV3.90.863.35kW 2选择电动机的型号 查参考文献1表4-12.2 得 表1.1方案号电机类型额定功率同步转速满载转速总传动比 1Y100L2-441500144022.294 2Y132S-64100096015.072根据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案2传动比
3、小且质量价格也比较合理，所以选择Y132S-6型电动机。三， 动和动力参数的计算1.分配传动比（1） 总传动比i=30.3（取带传动传动比，则减速器传动比为15.048）（2） 各级传动比：直齿轮圆锥齿轮传动比 i12=3.762， 直齿轮圆柱齿轮传动比 i23=4（3） 实际总传动比i实=i12i34=3.7624=15.048,i=0.0210.05，故传动比满足要求满足要求。2. 各轴的转速n0=960r/min，n1=n0=480r/min，n2=n1/ i12=127.6r/min，n3= n2/ i34=30.7r/min，n4=n3=30.7r/min3. 各轴的功率=0.808
4、Pr=3.35 kw选用三相异步电动机Y132S-6p=4 kwn=960r/mini=15.048i12=3.762i23=4n0=960r/minn1=480r/minn2=127.6r/minn3=30.7r/minn4=30.7r/min计算内容计算结果p0=pr=3.35kw， p1= p02=3.28kw, p2= p143=2.965 kw, p3= p253=2.628 kw, p4=p323=2.550 kw 4. 各轴的转矩，由式：T=9.55Pi/ni 可得：T0=33.3Nm, T1=65.2 Nm, T2=221.9 Nm, T3=817.5 Nm, T4=793.2
5、 Nm四.带传动的设计计算1 确定设计功率由机械设计表5-6查=1.12 选择V带型号由图5-7取用A型V带。3 选择带轮、由表5-7，查取A型带轮，应使，小带轮转速较低，选。验算带速v带速在525m/s之间，选择合适。参考表5-8给出的带轮直径系列，取。转速误差 4 确定中心距a和带长由式（5-18） 初选 带长 查表5-3取中心距 a的调整范围由式（5-4）6 确定V带根数按式（5-21） 由表5-5,插值求得得由表5-10查得由表5-9查得由表5-3查得代入求根数公式（5-21），得取z=4,符合表5-7推荐的轮槽数。7 确定初拉力查表5-4得按式（5-22） 8 计算作用在轴上的压力F
6、五，传动零件的设计计算1.直齿圆锥齿轮传动的设计计算a选材：小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217255，HP1=580 Mpa，Fmin1 =220 Mpa大齿轮材料选用45号钢，正火处理，HB=162217，HP2=560 Mpa，Fmin2 =210 Mpab. 由参考文献2（以下简称2）式（533），计算应力循环次数N：N1=60njL=609601811250=1.26710 N2=N1/i2 =1.26710/3=2.52210查图517得 ZN1=1.0，ZN2=1.12，由式（529）得 ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0，ZW=1.0，ZLVR=0.92，H
7、1=HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=5800.92=533.6 Mpa，H2=HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin =5601.120.92=577 MpaH1 H2，计算取H= H2=533.6 Mpac按齿面接触强度设计小齿轮大端模数（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）： 取齿数 Z1=21，则Z2=Z1 i12=3.76221=79，取Z2=79实际传动比u=Z2/Z1=79/21=3.762，且u=tan2=cot1，2=72.2965=7216 35，1=17.7035=1742 12，则小圆锥齿轮的当量齿数zm1=z1/cos1 =21/cos17.7035=2
8、3，zm2=z2/cos2=79/cos72.2965=259.79 p0= 3.35 kw p1= 3.28 kwp2= 2.965 kw p3=2.628 kw p4=2.550 kwT0=33.3 Nm T1=65.2 Nm T2=221.9 Nm T3=817.5Nm T=793.2Nmz=4HP1=580 Mpa，Fmin1=220 MpaHP2=560 Mpa，Fmin2=210 MpaH=533.6Mpa圆锥齿轮参数Z1=21Z2=791=1742 122 =7216 35计算内容计算结果由2图5-14，5-15得 YFa=2.8，Ysa=1.55，YFa2=2.23，Ysa2=
9、1.81ZH=2/cossin=2/cos20sin20=2.5 由2表11-5有 ZE=189.8，取KtZ=1.1， 由2 取K=1.4又 T1=28.381 Nm ，u= 3.762，R=0.3 由2式5-56计算小齿轮大端模数： m4KT1YFaYsa/RZF（1-0.5R）2 u2 +1 将各值代得 m1.498由2表5-9取 m=3 d齿轮参数计算：大端分度圆直径 d1=mz1=321=63，d2=mz2=379=237齿顶圆直径 da1=d1+2mcos1=63+6cos17.7035=68.715，da2=d2+2mcos2=237+6cos72.2965=238.827齿根圆
10、直径df1=d1-2.4mcos1=63-7.2cos17.7035=56.142df2=d2-2.4mcos2=237-7.2cos72.2965=231.808齿轮锥距 R=d1+ d2/2=122.615，大端圆周速度 v=d1n1/60000=3.1463960/60000=3.165m/s，齿宽b=RR =0.3122.615=36.78由2表5-6，选齿轮精度为8级由1表4.10-2得1=（0.10.2）R=（0.10.2）305.500=30.0560.1取1=10，2=14,c=10轮宽 L1=（0.10.2）d1=（0.10.2）93=12.4L2=（0.10.2）d2=（0
11、.10.2）291=39e验算齿面接触疲劳强度： 按2式5-53H= ZHZE2KT1u+1/bd u（1-0.5R）2 ，代入各值得圆锥齿轮参数m=3 d1=63d2=237da1= 68.715da2=238.827df1=56.142df2=231.808R=122.615v=3.165m/sb= 36.781=102=14c=10L1=12.4L2=39计算内容计算结果H=470.899H =533.6 Mpa 小齿轮满足接触疲劳强度，且大齿轮比小齿轮接触强度高，故齿轮满足接触强度条件f齿轮弯曲疲劳强度校核：按2式5-55由2图5-19得YN1=YN2=1.0，由2式 5-32及m=2
12、5，得YX1=YX2=1.0取YST=2.0，SFmin=1.4，由2式5-31计算许用弯曲应力：F1= Fmin1YFa1Ysa1YST/ SFmin =2202.0/1.4=314.29 MpaF2= Fmin2YFa2Ysa2YST/ SFmin =2102.0/1.4=300 MpaF1F2， F=F2=300 Mpa由2式5-24计算齿跟弯曲应力：F1=2KT1YFa1Ysa1/b1md1（1-0.5R）=21.4800702.81.55/0.85228.93562=181.59 300 MpaF2=F1 YFa2Ysa2/（YFa1Ysa1）=181.591.812.23/（2.8
13、1.55）=178.28300Mpa两齿轮满足齿跟弯曲疲劳强度2.直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算a选材：小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217255，HP1=580 Mpa，Fmin1=220 Mpa大齿轮材料选用45号钢，正火处理，HB=162217，HP2=560 Mpa，Fmin2=210 Mpab. 由参考文献2（以下简称2）式（533），计算应力循环次数N：N1=60njL=609601811250=1.26710， N2=N1/i23=1.26710/3=2.52210查图517得 ZN1=1.05，ZN2=1.16，由式（529）得 ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0，Z
