二减圆锥圆柱齿.轮减速器设计机械设计课程设计说明.pdf

机械设计课程设计机械设计课程设计 计算说明书计算说明书 设计题目：二级圆锥圆柱齿轮减速器设计 机械设计制造及其自动化专业 071*班 设计者：*** 指导教师：*** 2014 年 12 月 20 日 哈尔滨工程大学 目录目录 一 、 程 设 计 书程 设 计 书 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 1 二 、 设 计 要 求设 计 要 求 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 1 三、设计步骤三、设计步骤 （ 一 ） 、 传 动 装 置 的 总 体 设 计 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 （ 二 ）、 选 择 电 动 机 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 （ 三 ）、 传 动 装 置 运 动 和 动 力 参 数 的 计 算 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 3 （ 四 ）、 高 速 齿 轮 传 动 的 设 计 与 校 核 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 4 （ 五 ）、 低 速 级 齿 轮 的 设 计 与 校 核 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 7 （ 六 ） 、 轴 的 初 步 计 算 （ 含 键 、 轴 承 、 联 轴 器 的 设 计 ） ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 9 四 、 减 速 器 机 体 结 构 尺 寸四 、 减 速 器 机 体 结 构 尺 寸 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 1 五 、 润 滑 密 封 设 计五 、 润 滑 密 封 设 计 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 2 六 、 设 计 心 得六 、 设 计 心 得 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 2 七 、 参 考 资 料七 、 参 考 资 料 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2 2 - 1 - 一、课程设计课题一、课程设计课题 设计课题: 设计一用于带动螺旋输送机输送聚乙烯树脂材料的两级圆锥圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运 转,载荷变化不大,空载起动,其效率为 0.92(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用 期限 5 年(365 天/年),三班制工作,车间有三相交流,电压 380/220V。

螺旋轴转矩 350N·m,螺旋轴 转速 150r/min 二、设计要求二、设计要求 1.减速器装配图一张(A0) 2.设计说明书一份 三、设计步骤三、设计步骤 1.传动装置的总设计 2.电动机的选择 3.传动装置运动和动力参数的计算 4.各级齿轮传动的设计与校核 5.轴的初步计算（含键、轴承、联轴器的设计） 6.传动轴的设计与校核 7.润滑密封设计 - 2 - （一） 、传动装置的总体设计（一） 、传动装置的总体设计 减速器要符合绿色环保，工作时间长，质量好，价格低 （二） 、选择电动机（二） 、选择电动机 1、选择电动机类型、选择电动机类型 根据动力源和工作条件，选用 Y 系列三相异步电动机其结构简单，工作可靠，价格低 廉，维护方便 2、选择电动机型号、选择电动机型号 （1） 、计算螺旋输送机所需功率 PW 由6PT=9.55 10n ，P =PⅡⅠⅠⅡ 得 3 WW W66 wTn350 10 N mm 150r/minP ==5.9759.55 109.55 100.92Kw手 绘 图 （2） 、计算电动机所需功率 Pd 减速器共有两个联轴器，一个弹性联轴器，一个万向联轴器，3 对深沟球轴承，1 对圆锥齿轮，1 对圆柱齿轮。

弹性联轴器传动效率1=0.99万向联轴器传动效率2=0.971 对圆锥齿轮传动效率3=0.95每对轴承的工作效率4=0.991 对圆柱齿轮传动效率5=0.97PwdP，12345    40.99 0.97 0.95 0.990.970.8500W d5.975P7.030.85wPKwKw 额定功率mdP = 1~1.3 P 应选额定功率范围为（7.03Kw，7.139Kw） （（3））确定电动机转速 圆锥—圆柱齿轮减速器的推荐传动比i815 ， 电动机转速在（1200,2250）之间 WP =5.975Kw dP7.03Kw- 3 - 在限定条件①电动机转速范围（1200,2250）②额定功率范围（7.03Kw，9.139Kw）查表 14‐3,14‐5 得： 仅 Y132M‐4 型电动机符合上述要求 （4）电动机相关参数 根据电动机功率及同步转速，最终确定电动机型号为 Y132M‐4，查表 14‐5，可得电动机相 关参数如下： 额定功率为 7.5Kw，同步转速为 1500r/min，满载转速 1440r/min。

查表 14‐6，可得电动机相关尺寸如下： 伸出轴直径 D=38K6mm，伸出轴伸出长度 E=80mm，轴心安装高度0 0.5H=132mm键槽宽 F=10mm，键槽出轴径 G=33mm （三） 、传动装置运动和动力参数的计算（三） 、传动装置运动和动力参数的计算 1.总传动比及其分配 （1）总传动比mi=9.6Wn n（2）分配传动比（参考1i0.25i，1i3） 取i =0.25 9.6=2.4锥； i =4柱2.传动装置中各轴的转速计算 根据传动装置中各轴的安装顺序，对轴依次编号为 0 轴（电动机） ，Ⅰ轴，Ⅱ轴，Ⅲ轴，Ⅳ 轴（螺旋输送机） （图） 01440r/minmnnnⅠ； 1600 /mininnrⅠ Ⅱ； 600=r/min150r/ min4n inⅡ Ⅲ 柱； 150 /minnnrⅣⅢ； 3.传动装置中各轴的功率计算 07.03dPPKw； 007.030.99 6.96PKwKPwⅠⅠ； 6.960.99 0.97 6.55PKwPKwⅡⅠⅠⅡ； 6.550.99 0.97 6.29KPwPKwⅢⅡⅡⅢ； 6.290.99 0.97 6.04KPwPKwⅣⅢⅢⅣ4.传动装置中个轴的输入转矩计算 3 0 09.55 109550 7.03 1440d mPTTNmn； 95509550 6.9646.161440PN mnTN mⅠ Ⅰ Ⅰ； 9550104.18PN mnTⅡ Ⅱ Ⅱ； 电动机选择 Y132M‐ 4 i1=2.4 i2=4 6.95;46.16P;1440 /min;KwTNmnrⅠⅠⅠ6.55;104.18;600 /min;KwTN mnPrⅡⅡⅡ6.29;400.19;150 / min;KwTNmnPrⅢⅢ6.04;384.30150 /min;KwTN mmnPrⅣⅣⅣ- 4 - 9550400.19PN mnTⅢ Ⅲ Ⅲ； 9550384.30PN mnTⅣ Ⅳ Ⅳ（四） 、高速齿轮传动的设计与校核（四） 、高速齿轮传动的设计与校核 1.高速级齿轮的参数 （1）齿轮传动类型：按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动。

（2）精度等级：由于输送机为一般工作机械，选用 8 级精度 （3）齿轮材料：由《机械设计》表 7‐1，选择小齿轮材料为 45 钢，并进行调制处理，使 其平均硬度为 235HBS；大齿轮材料为 45 钢，并进行正好处理，使其平均硬度为 190HBS， 大小齿轮的硬度差为 45HBS，满足要求 （4）选择小齿轮齿数 令1z=25，21=2.4 60z z 2.按齿面接触强调计算 21312410.5EHHRRkTZZdmm u（1） 参数值： ① 对标准锥齿轮传动，节点区域系数 ZH=2.5； ② 查表 7‐6，得弹性系数1 2189.8EZMPa； ③ 选齿宽系数 =0.3R； ④ 初选载荷系数ABKKKKK 查表 7‐2，KA=1.10; 查图 7‐7，KV=1.2; 齿间分布系数，1;K 查图 7‐8，齿间载荷分布系数1.2;K 1.1 1.2 1 1.21.584K  ⑤ 确定扭矩 小齿轮传递的扭矩4 146.164.616 10;TN mN mm 大齿轮传递的扭矩5 2104.181.0418 10TN mN mm ⑥ 计算许用接触应力 limHN H HZ S SH为接触疲劳强度安全系数，一般取 1， limH为实验齿轮的表面接触疲劳极限。

1225;60;ZZ初选 K=1.584 lim1590;HMPa- 5 - 查图 7‐18 知，接触疲劳极限lim1590;HMPa lim2470;HMPa ZN为接触疲劳寿命系数，按图 7‐19 查询 循环次数60nNn j L  （n 为齿轮转速，单位 r/min；j 为齿轮转一圈，同一齿面啮合次数，取 1；Ln为齿 轮的工作寿命，单位 h） 9 160 1440 1365 24 53.78 10N  次 9 260 600 1365 24 51.577 10N  次 查图 7‐19 得，120.9NNZZ 1lim110.9 590531NH H HZMPaSlim2220.9470423NH H HZMPaS （2） 确定传动尺寸 224 '13312244 1.5844.6。