机械设计说明书 一级锥齿轮.docx

第一章设计任务书1.1设计题目传动方案锥齿轮减速器一一开式齿轮带式运输机的工作原理已知条件1） 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度；2） 使用折旧期：8年；3） 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4） 动力来源：电力，三相流，电压380、220V；5） 运输带速度允许误差：5%6） 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产设计数据运动带工作拉力：2200N ；运输带工作速度：1.15m/s ；卷筒直径：240mm ；设计内容1） 按照给定的原始数据和传动方案设计减速器装置；2） 完成减速器装配图1张；3） 零件工作图1张4） 编写设计计算说明书一份第二章传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，后置外传动为开式圆柱齿轮传动，减速器为一级圆锥齿轮减速器第三章选择电动机3.1电动机类型的选择根据用途选用Y系列三相异步电动机3.2确定传动装置的效率查表得：联轴器的效率：n 1=0.99滚动轴承的效率：n 2=0.98锥齿轮的效率：n 3=0.97开式圆柱齿轮的效率：n 0=0.96滚动皮带的效率：nw=0.97^a = ^lX^2X^3X^oX=0.992 X 0.984 X0.97X0.96X 0.97=0.8173.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所需额定功率:工作转速:FxV1000P —^门a60 x 1000 x y丸x D2200 x 1.1510002.530.817=2.53驯=3.1驯60 x 1000 x 1.15丸 x240=91.56r/min经查表按推荐的合理传动比范围，选定电机型号为：Y112M-4的三相异步电动机，额定 功率Pen=4kW，满载转速为nm=1440r/min，同步转速为nt=1500r/min。

电动机型号同步转速/(r/min)额定功率/kW满载转速/(r/min)Y112M-41500414403.4确定传动装置的总传动比和分配传动比(1) 总传动比的计算由选定的电动机满载转速^”和工作机主动轴转速九"可以计算出传动装置总传动比为: m wn—m.nw144091.56=15.727(2) 分配传动装置传动比取开式圆柱齿轮传动比：ic=4减速器传动比为i =^ = 3.931 ic第四章计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数=1440尸/minP 3.1T0 = 9550000 X ^0 = 9550000 x y^^ = 20559.03N • mm 04.2高速轴的参数% =的x%P^_n1『1 = 9550000 x气=3.1 x 0.99 = 3.07驯=n0 = 1440r/min3.079550000 x = 20360.07N • mm14404.3低速轴的参数g = % x % x 久=3.07 x 0.98 x 0.97 = 2.92k" n 1440九2 = — = 393 = 366.41r/min1.P 2.92弓=9550000 x = = 9550000 x 36641 = 76106N • mm “2 .4.4轴III的参数=2.92 x 0.99 x 0.98 = 2.83敏2=七=366.41r/mimn2.83T3 = 9550000 x ^ = 9550000 x 36641 = 73760.27N • mm4.5工作机的参数^ = 4 x 仇 x % x % x 如=2.83 x 0.96 x 0.98 x 0.98 x 0.97 = 2.53驯 n 366.41孔4 = L = —4— = 91.6r/min'3 P 2.53T = 9550000 x S = 9550000 x ^^ = 263771.83N • mm“4 .各轴转速、功率和转矩列于下表轴名称转速 n/(r/min)功率P/kW转矩T/(N・mm)电机轴14403.120559.03高速轴14403.0720360.07低速轴366.412.9276106轴m366.412.8373760.27工作机91.62.53263771.83第五章开式圆柱齿轮传动设计计算5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1. 根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力取为a=20°。

2.参考表10-6选用7级精度3.材料选择 由表10-1选择小齿轮20Cr （渗碳淬火），齿面硬度为58〜62HRC，大齿轮20Cr （渗碳淬火），齿面硬度为58〜62HRC4.选小齿轮齿数21=20，则大齿轮齿数/2 =71X1=20X4=8105.2按齿根弯曲疲劳强度设计1.由式（10-7）试算模数，即2 X % X T X匕么X匕X W（1）确定公式中的各参数值a. 试选 KFt=1.3b. 由式（10-5）计算弯曲疲劳强度用重合度系数Y8Y = 0.25 + 075 = 0.25 + -075 = 0.6931.692c.计算 YFaXYSa/[F]由图10-17查得齿形系数=2.8匾2 = 2.218由图10-18查得应力修正系数匕2 = 1.771Y =1.55，SQ1由图10-24C查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为%血=620"a、%血=620"a由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数KFN1 = 0.92，Kfn2 = 0.92取弯曲疲劳安全系数S=1.25，由式（10-14）得［叽［叽两者取较大值，所以Kx “0.92 x 620FW1FS1—— 一zLM RDM De= _ = 456.327 刃尸Qs1.25Kx “°0.92 x 620FN2 FZim2yi r z; Q n M Des1.25强半* = 0.00951[a ]L F」1国二*泌=0.00861[叽=0.00951(2)试算齿轮模数3 2 x 1.3 x 76106 x 0.6933 x 0.00951 = 1.597mm0.8 x 2022. 调整齿轮模数(1)计算实际载荷系数前的数据准备 a.圆周速度vdi=mtxzi = 1.597 x 20 = 31.94mm60 x 1000_ 丸 x%x^ 丸 x 31.94 x 366.41"=60 x 1000 = -=.b. 齿宽bb = 0R x q = 0.8 x 31.94 = 25.552mmc. 齿高h及齿宽比b/h九=（2 x 九舄 + c：） x m^t = 3.593mm25.5523.593=7.112(2) 计算实际载荷系数匕根据v=0.612m/s, 7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.062查表10-3得齿间载荷分配系数匕^ = 1.1由表10-4用插值法查得KH B =2.045,结合b/h=7.112查图10-13，得匕/1.171。

叩则载荷系数为K F = ^ x 匕 x % x y = 1 x 1.062 x 1.1 x 1.171 = 1.368(3) 由式(10-13),按实际载荷系数算得的齿轮模数冬=1.597 x 3K AFt N1.368 =1.624mm1.3取 m=3mm(4) 计算分度圆直径di = m x zi = 3 x 20 = 60mm5.3确定传动尺寸1. 计算中心距(V夕xm = 15i.5mm,圆整为152mm2. 计算小、大齿轮的分度圆直径d1 = z1 x m = 20 x 3 = 60mmd2 = z2 x m = 81 x 3 = 243mm3. 计算齿宽b = ^d x d1 = 48mm取 B1=55mm B2=50mm5.4校核齿面接触疲劳强度齿面接触疲劳强度条件为ZxK^xT u + 1^d x d3 U H E £(1)T、ed和dl同前a. 根据v=1.15m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.022b. 齿轮的圆周力F =2x^ = 2 x 76106 = 2536.87Nt d1 60100NK_A x F_t/b = 1 x 2536.87/55 = 46N\mm < mm查表10-3得齿间载荷分配系数KH a =1.3由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承悬臂布置时，得齿向载荷分布系数KH B =2.046由此，得到实际载荷系数七小/匕逐如逐耶= 1 x 1.022 x 1.3 x 2.046 = 2.718c.由图查取区域系数ZH=2.49d.查表得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPae.由式计算接触疲劳强度用重合度系数Z 8a = arccos “ = arccos心 Z1 + 2 x九*孔20 x cos20°20 + 2x1=31.321°a = arccos 弓"气 =arccos a2 Z2 + 2 x 九膈81 x cos20。

81 + 2 x 1=23.502°Z] x IQ九%1 — IQ九07 + Z? x IQ九%2 一 ^^九^'2丸20 x tan31.321-tan20° + 81 x tan23.502-tan20° 1 = 1.692U-s 〔4-1.692^亍^-^肇.877f.计算接触疲劳许用应力[0H]由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为:“HHm1 = 1100MpQ，GHlim2 = 1100Mpa计算应力循环次数、= x10005x/x« = 60 x 366.41 x 1 x 8 x 300 x 8 = 4.221 x 108吨2=1.055 x 108N 4.221 x 108uu由图查取接触疲劳系数:%1 = n，W= 1.15取失效概率为1%，安全系数S=1，得接触疲劳许用应力[“]=E 乂 ％lim1L H」11.1 x 1100=1210MFa1.15 x 1100=1265MFaxZ£xZ£ = 717.01MPa<[.H] = 1210MPa(2)齿轮的圆周速度丸 x 60 x 366.41 1.15m60 x10005.5计算齿轮传动其它几何尺寸⑴计算齿顶高、齿根高和全齿高h ^ = mx 岭孔=3mmh 亍=m x (h’n + c^) = 3.75mmh = (h^ + hp = m x (2。