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1、 目录机械设计课程设计任务书3第一章 选择电动机和计算运动参数5 1.1电动机的选择5 1.2 计算传动比6 1.3 计算各轴的转速6 1.4 计算各轴的输入功率6 1.5 各轴的输入转矩7第二章 齿轮设计7 2.1 高速锥齿轮的传动设计7 2.2 低速级直齿轮的传动设计13第三章 减速器轴的结构设计20 3.1 高速轴的结构设计20 3.2 中间轴的结构设计21 3.3 低速轴的结构设计22 3.4 轴的校核23第四章 轴承的选择和校核26 4.1 高速轴轴承的选择和校核26 4.2 中间轴轴承的选择和校核27 4.3 低速轴轴承的选择和校核29p第五章 键联接的选择和计算31 5.1 输入
2、轴键计算31 5.2 中间轴键计算31 5.3 输出轴键计算31第六章 联轴器的选择和校核32 6.1 输入轴联轴器的选择和校核32 6.2 输出轴联轴器的选择和校核32第七章 润滑与密封32第八章 设计主要尺寸及数据32第九章 设计小结34第十章 参考文献34机械设计课程设计任务书题目6设计用于带式运输机上的圆锥-圆柱齿轮减速器设计数据：（数据编号 F8 ）数据编号F1F2F3F4F5F6F7F8F9运输带工作拉力F/N250024002300220021002100280027002600运输带工作速度V/m*s-11.401.501.601.701.801.901.301.401.50卷
3、筒直径D/mm250260270280290300250260270工作条件:单向运转，工作时有轻微振动； 运输带速度允许误差5%； 一班制工作，5年大修，工作期限20年。 （卷筒轴承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。）加工条件：生产批量20台，中等规模机械厂，可加工78级齿轮。设计工作量：1. 减速器装配图1张（A0或A1）； 2.零件图1-3张； 3.设计说明书1份。概述机械设计课程教学基础要求规定，是每个大学生必修之课。它是机械设计课程的最后一个重要环节，也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面上网设计能力训练，其基本目的是：1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合
4、运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析解决工程实际问题的能力，巩固.加深和拓展有关机械设计方面的知识。2）通过制定方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件能力，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺.使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件.机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。3）进行设计基础技能的训练.例如，计算，绘图，熟悉和运用设计手册（手册，图册，标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和处理数据的能力。选择电动机和计算运动参数1.1电动机的选择 (1)、选择电动机类型 按工作条件和要求，选择三相交流笼型异步电动机，封闭式结构，电压380
5、V,Y系列。 (2)、计算带式运输机所需功率 Pw=Fw*Vw/1000=2700*1.4/1000=3.78KW (3)、 各机械传动效率的选择： 由电动机至运动带的传动总功率为 ： 式中， 分别为: 联轴器1（高速端，弹性联轴器） 0.990.995联轴器2（低速端，齿式联轴器） 0.99球轴承（圆柱齿轮轴，卷筒） 0.99 (一对）滚子轴承（圆锥齿轮轴）圆锥齿轮传动（齿轮精度为8级，不包括轴承效率） 0.97圆柱齿轮传动（齿轮精度为8级，不包括轴承效率） 0.940.97卷筒 0.96的传动效率。取 则 (4)、 电动机的输出功率： Pd=FV/1000=2100*1.9/1000*0.
6、833=4.75KW (5）、确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为 根据电动机的输出功率和转速，由有关手册查出有1种适用的电动机型号，因此有1种，传动比方案方案电动机型号额定功率/kw电动机转速电动机重量Kg同步转速满载转速1Y132M2-65.5100096084综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量，减速器的传动比，可见方案一比较合适，因此选择的电动机型号为Y132M2-6，其主要性能如下：确定传动装置的总传动比电动机主要外形和安装如下:外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸中心高L*(AC/2+AD)*HDA*BKD*EF*G*D132515*345*315216*17812
7、38*8010*33*381.2计算传动比 总传动比 分配传动装置传动比： 成立 1.3计算各轴的转速I轴 II轴 III轴 1.4计算各轴的输入功率I轴 II轴 III轴 卷筒轴 1.5计算各轴的输入转矩 电动机的输出转矩： 故I轴 II轴 III轴 卷筒轴 第二章 齿轮的设计2.1 高速锥齿轮的传动设计选定高速级齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1 按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动压力角取 2运输机为一般工作机械，速度不变，故选用8级精度。 3 材料选用：由 机械设计第九版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材表10-1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下表：齿轮型号材料牌号热处理方法强度极
8、限屈服极限硬度（HBS)平均硬度（HBS)齿芯部齿面部小齿轮40Cr调质700500241286280大齿轮45调质650360217255 240两者硬度差约为40HBS选择小齿轮齿数Z1=24，又由于大小大小齿轮齿面硬度HBS350则Z1=i1*Z1=2.01*24=48.24 取Z2=49实际齿数比 U=Z2/Z1=49/24=2.04 与设计要求传动比的误差为（2.04-2.01）/2.04=1.55按齿面接触疲劳强度设计 1 确定公式的数值试选载荷系数由教材表10-5查得材料弹性影响系数（大小齿轮均采用锻钢）小齿轮传动转矩 锥齿轮传动齿宽系数由图10-20查得区域系数为 教材图10-
9、25d图按齿数硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；10-25c图按齿面硬度查得大齿轮的接触疲劳强度极限由式（10-15）计算力循环次数； （一班制，工作期限20年） 由图10-23查取疲劳寿命系数 计算接触疲劳强度许用应力取失效率为1%，安全系数为S=1;则取和中的较小者作为该点轮列的接触疲劳强度许用应力，即2计算小齿轮分度圆直径d1（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计） 2 ）调整小齿轮分度圆直径 （1）计算实际载荷系数前的数据准备1 计算圆周速度V2 计算齿宽b及齿宽系数 计算实际载荷系数 1 由表10-2查得使用系数KA=1 2 根据，8级精度，由图10-8查得动载系数. 3 直齿锥齿轮精
10、度低，取齿间载荷分配系数 4 由表10-4用插值法得7级精度，小齿轮悬臂时，得齿的载荷分布系数 由此得实际载荷系数由式(10-12)查得按实际载荷系数算得的分度圆直径为： 及相应的齿轮模数按齿根弯曲疲劳强度设计 1 由式（10-27）试算模数，即 2确定式中的各参数值试选 （2）计算由当量齿数 由图10-17查得齿形系数由图10-18查得正应力修正系数 由图10-24查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.7，由式（10-14）得 因为大齿轮的大于小齿轮取计算模数 调整齿轮模数1 计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度V , 齿宽b2 计算实际载荷系数根据V=1.655m/s,7级精度，由图10-8查得动载系数直齿锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数由表10-4用插值法查得则动载系数为3 由式10-13可得按实际载荷系数算得的齿轮模数为 按照齿轮疲劳强度计算的模数，就近选择标准模数m=2,按照接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=77.761mm,算出小齿轮齿数取Z1=37，则大齿轮齿数为了使齿轮齿数互质，取Z2=754 计算大小齿轮的基本几何尺寸 名称 计算公式 计算结果模数m2齿数3775分度圆锥角分度圆直径齿顶圆直径齿宽节锥顶距83.333平均分度圆直径当量分度圆半径当量齿数当量齿数比平均模数2.2 低
