机械设计课程设计带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计

1、xxxxxx学院机械设计课程设计设 计 说 明 书题 目 带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计（A2）设 计 者 指导教师 班 级 提交日期 2012年1月13日 xxxxxx学院机械设计课程设计任务书题 目 带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计（A2）设 计 者 指导教师 班 级 设计时间 2012年1月2日2012年1月16日 任务要求：1. 减速器装配图一张(0号或1号图纸)2. 零件图3张（由指导教师指定）3. 设计说明书一份（60008000字）其它要求：设计步骤清晰，计算结果正确，说明书规范工整，制图符合国家标准。按时、独立完成任务。题目：带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计（A2）设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。已知带式运输机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F=2100N，带速v=1.3m/s，卷筒直径D=320mm，空载起动，经常满载运行，工作有轻震，不反转。单班制工作。运输机卷筒直径D=320mm,运输带容许速度误差为5。减速器为小批生产，使用期限10年（设每年工作300天）。设计原始参数如下：表一：带拉力F（N）带速度V（m/s）滚筒直径D（mm）21001.332

2、0传动方案简图：1电动机 2联轴器 3圆锥齿轮减速器 4带式运输机附图A目 录一、传动方案的拟订及说明1二、电动机的选择与有关计算1三、传动装置运动及动力参数的计算4圆锥直齿轮设计5圆柱斜齿轮设计10五、轴的设计计算16输入轴设计16中间轴设计24输出轴设计33六、滚动轴承的选择及计算41输入轴滚动轴承计算41中间轴滚动轴承计算42输出轴轴滚动轴承计算44七、键联接的选择及校核计算45输入轴键计算45中间轴键计算46输出轴键计算46八、联轴器的选择47九、减速器附件的选择47十、润滑与密封47十一、设计小结49十二、参考文献50计算及说明结果一、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13。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案：（图1）二、电动机的选择与有关计算（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。2）电动机容量(1)卷筒的输出功率驱动卷筒的转速：卷筒的输出功率：计算及说明结果(2)电动机输出功率传动装置的总效率式中、

3、为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计指导书表9.1查得：V带传动=0.96；滚动轴承=0.98；圆柱齿轮传动=0.98；圆锥齿轮传动=0.97；弹性联轴器=0.99；卷筒轴滑动轴承=0.97；则故 (3)电动机额定功率由机械设计课程设计指导书表14.1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（机械设计基础）课程设计表2-1查得带传动常用传动比范围，传动装置的总效率：0.82电动机输出功率：选取电动机额定功率。计算及说明结果单级圆柱齿轮传动比范围，圆锥齿轮传动比范围，则电动机转速可选范围为：初选同步转速为1000r/min的电动机，如下表二：方案电动机型号额定功率（）电动机转速(r/min)电动机质量(kg)同步满载1Y132M1-64100096073选定电动机的型号为Y132M1-6。4）电动机的技术数据和外形,安装尺寸由机械设计（机械设计基础）课程设计表20-1、表20-2查得主要数据，并记录备用。轴伸出端直径(mm)轴伸出端安装长度(mm)中心高度 (mm)外形尺寸 长宽高(mm)38k680132表三：选定电动机的型号为Y

4、132M1-6。计算及说明结果三、传动装置运动及动力参数的计算1）传动装置总传动比2）分配各级传动比因为是圆锥圆柱齿轮减速器，所以圆锥圆柱齿轮减速器传动比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，即传动装置总传动比：圆锥圆柱齿轮减速器传动比：各轴转速：各轴输入功率：计算及说明结果5）各轴转矩项目轴1轴2轴3轴4轴5转速(r/min)96096031077.777.7功率(kw)3.373.303.173.043.00转矩(N*mm)传动比113.13.991效率10.9780.960.9580.988四、传动零件的设计计算表四圆锥直齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速960r/min，齿数比u=3.1，由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天），一班制，带式输送机工作经常满载，空载起动，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7级精度(GB10095-88)各轴转矩：计算及说明结果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4

5、5钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取整。则3)按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮的转矩选齿宽系数4）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5）由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数小齿轮齿数:大齿轮齿数：小齿轮的转矩:齿宽系数：计算及说明结果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v3） 计算载荷系数应力循环次数:接触疲劳许用应力小齿轮分度圆直径圆周速度v:计算及说明结果根据，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10-9得轴承系数，则接触强度载荷系数4） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得5） 计算模数m取标准值6） 计算齿轮相关参数接

6、触强度载荷系数:实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径:模数m:计算及说明结果7） 圆整并确定齿宽圆整取，2、 校核齿根弯曲疲劳强度1） 确定弯曲强度载荷系数2） 计算当量齿数3） 由机械设计（第八版）表10-5查得齿形系数应力校正系数由机械设计（第八版）图10-20c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齿宽:，弯曲强度载荷系数:当量齿数:计算及说明结果4） 由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数5） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，得6） 校核弯曲强度根据弯曲强度条件公式进行校核满足弯曲强度，所选参数合适。圆柱斜齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速310r/min，齿数比u=4，由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天），一班制， 弯曲疲劳许用应力:计算及说明结果带式输送机工作经常满载，空载起动，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） 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3） 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， 6）选小齿轮齿数大齿轮齿数初选螺旋角小齿轮的转矩计算及说明结果，则7） 由机械设计（第八版）表10-6查得材料的弹性影响系数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，得应力循环次数:接触疲劳许用应力:计算及说明结果（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得2） 计算圆周速度v3） 计算齿宽b及模数4） 计算纵向重合度

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