帶式運輸機的圓錐圓柱齒輪減速器的設計

1、課程設計：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設計圓錐圓柱減速器帶式運輸機的課程設計說明書班級：08車輛3班學號：1608080313姓名：目錄1、設計任務書32、裝置的總體設計33、傳動件的設計計算54、齒輪上作用力的計算125、軸的設計計算146、減速器箱體的結構尺寸2310、裝配圖和零件圖2411、設計小結2512、參考資料目錄251、設計任務 設計一用于帶式運輸機上的圓錐圓柱齒輪減速器，已知帶式運輸機驅動卷筒的工作拉力拉力F=2200N，運送帶工作速度V=1.25m/s，卷筒直徑D=240mm。輸送機連聲單向運轉，載荷較平穩(wěn)，使用期限為8年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作運送帶工作允許誤差為。2、傳動

2、裝置的總體設計2.1傳動方案的擬定及說明2.1 1計算驅動卷筒的轉速2.12擬定以下傳動方案1電動機 2聯(lián)軸器 3圓錐圓柱齒輪減速器 4運輸帶 5卷筒2.2電動機的選擇2.2.1確定電動機功率 電動機所需功率按下式計算式中，為電動機到滾筒工作軸的傳動裝置總效率。根據(jù)傳動特點，由表24查得、 電動機所需工作功率為 由表21，取電動機額定功率2.2.2 確定電動機轉速由課本表1-8可知圓錐齒輪傳動比、圓柱齒輪傳動比，則總傳動比范圍為而卷筒轉速為99.47r/min所以時機轉速范圍為 由手冊表2-1可知，符合這一要求的電動機同步轉速有960r/min和1440r/min?？紤]到1440r/min轉速

3、較高，所以這里選用960r/min。其型號為2.3傳動比的計算及分配2.3.1計算總傳動比2.3.2分配傳動比高速級傳動比為取 低速傳動比為2.4傳動裝置動力參數(shù)計算2.4.1各軸的轉速2.4.2各軸的功率2.4.3各軸轉矩3、傳動件的設計計算3.1高速級錐齒輪傳動的設計計算3.1.1、選擇材料材料用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，由機械設計（第八版）表10-1得齒面硬度，在范圍內(nèi)，選擇8級精度3.1.2、初步計算傳動尺寸因為軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行設計。其計算公式為1、取，,小齒輪許用應力 ，大齒輪許用應力3.1.3、確定傳動尺寸1計算載荷系數(shù)由機械設計（第八版）查得

4、齒寬蹲點分度圓直徑為故經(jīng)檢驗精度降低一級，由機械設計（第八版）表10-13查得，動載荷系數(shù)，則（2）對進行修正，（3）選定齒數(shù)選齒數(shù)，。取則，。在允許范圍內(nèi)（4）大端模數(shù)m。由機械設計（第八版）表10-13查得，取標準模數(shù)（5）大端分度圓直徑為（6）錐頂距為（7）齒寬為取，3.1.4、校核齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度條件為（1）k、b、m已知（2）圓周力為（3）齒形數(shù)和應力修正數(shù)則當量齒數(shù)由機械設計（第八版）表10-5查得，（4）許用彎曲應力取，3.1.5計算錐齒輪傳動其它幾何尺寸3.2、低速齒輪級斜齒圓柱齒輪的設計與計算3.2.1選擇材料大小齒輪均選45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理

5、，由機械設計（第八版）表10-21查得安全系數(shù)=1。選8級精度3.2.2初步計算因齒面閉式傳動，故按下式進行設計（1）（2）取（3）由機械設計（第八版）表10-7查得取齒寬（4）由機械設計（第八版）表10-6查得彈性系數(shù)（5）初選螺旋角 由機械設計（第八版）表10-30查得節(jié)點區(qū)域系（6）齒數(shù)比（7）初選 則。取3.2.3確定尺寸（1）計算載荷系數(shù)因 由機械設計（第八版）表10-8查得，（2）故載荷系數(shù)（3）按實際載荷修正系數(shù)計算分度圓直徑（4）計算模數(shù)取（5）計算傳動尺寸取整故取取3.2.4校核齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度條件為k,T3,mn,d3已知齒寬齒形系數(shù)YT和應力修正系數(shù)YS由

6、機械設計（第八版）表10-5查得。由機械設計（第八版）表10-28查得螺旋角3.2.5計算齒輪傳動其它幾何尺寸端面模數(shù) 齒頂高 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為 齒根圓直徑為4、齒輪上作用力的計算4.1高速級齒輪傳動的作用力（1）錐齒輪上的作用力為其方向與力作用點圓周速度方向相反徑向力為其方向為由力的作用點指向輪1的轉動中心軸向力為其方向沿軸向從小錐齒輪的小端指向大端法向力為（2）錐齒輪2的作用力錐齒輪2上的圓周力、徑向力和軸向力與錐齒輪1上的圓周力、軸向力和徑向力大小相等，作用方向相反4.2低速級齒輪傳動的作用力（1）齒輪3的 作用力圓周力為其方向與力作用點圓周速度方向相反徑向力為其方向可

7、用右手法則確定，法向力為其方向可用右手法則確定其法向力為（2）齒輪4的作用力從動輪4各個力與主動輪3上相應的力大小相等，作用方向相反5、軸的設計計算5.1、高速軸的設計計算5.1.1選擇材料因其傳遞功率不大，并對重量及結構無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理5.1.2初算軸徑。由機械設計（第八版）表10-28查得，故取較小則5.1.3軸的結構設計（1）軸承部件的結構設計為方便軸承部件的拆裝，減速器的機體采用剖分式結構，軸承采用兩端固定方式聯(lián)軸器與軸段 軸段上安裝聯(lián)軸器，此段設計應與聯(lián)軸器的選擇設計同步進行。為補償兩軸安裝誤差、隔離振動，選用彈性聯(lián)軸器。由機械設計（第八版）表14-1查得

8、，取計算轉矩為按照計算，轉矩應該小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標準，選用TL4.,軸承與軸段和的設計 在確定軸段軸徑時，聯(lián)軸器采用軸肩定位，由于此軸段直徑大于軸段的直徑，初選軸承型號為滾動軸承30306，則，此的長度要略小于軸承的寬度，所以取軸段的設計 軸段的直徑要略大于軸段的直徑，所以取，為方便軸的固定，取軸段的設計 取此時軸徑要比小，故取，由于采用端面定位，長度略小于齒寬，取所以軸的長度5.1.4鍵連接圓錐齒輪的周向定位采用A型普通平鍵連接，按由機械設計（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為5.2、中

9、間軸的設計計算5.2.1因其傳遞功率不大，并對重量及結構無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理5.2.2初算軸徑。由機械設計（第八版）表10-28查得，故取較小則5.2.3軸的結構設計軸的結構設計簡圖如下圖5.2.3.1由于軸段鍵有鍵連接，所以最小直徑需要增加即所以軸段的直徑取，另由于此段采用套筒定位，所以長度應略小于齒輪的寬度，取5.2.3.2軸段的直徑 按需要略小于軸段的直徑，取，查表，軸承型號為30205，查得內(nèi)徑，外徑，總寬度，所以取軸段直徑，由于軸段齒輪采用套筒定位，所以軸段的長度應為，取套筒長度。所以5.2.3.3 軸段為軸段基礎上的加上兩位的定位軸肩高度。這里取定位軸肩高度

10、所以，長度取5.2.3.4 軸段直徑同軸段，軸長度略小于齒寬，取。軸段同軸段，5.2.3.5所以軸的尺寸畫出裝配草圖后，測量得5.2.4鍵連接圓錐齒輪的周向定位采用A型普通平鍵連接，按由機械設計（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為5.2.5軸的受力分析5.2.5.1 畫軸的受力簡圖軸的受力簡圖如圖所示5.2.5.2 計算支承反力已知在水平面上為式中負號表示與圖中所畫方向相反在垂直平面上為軸承1的總支反力為軸承2的總支承反力為5.2.5.3 畫彎矩圖 彎矩圖如圖所示在水平面上，剖面左側為剖面右側為剖面右

11、側為在垂直平面上為 合成彎矩，剖面左側為剖面左側為剖面左側為剖面右側為5.2.5.4 畫轉矩圖轉矩圖如圖所示5.2.6校核軸的強度雖然剖面左側彎矩大，但剖面右側除作用有彎矩外還有轉矩，其軸頸較小，故剖面兩側均有可能為危險面，故分別計算剖面的抗彎截面系數(shù)?？古そ孛嫦禂?shù)為剖面左側彎曲應力為剖面右側彎曲應力為扭剪應力為按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉動的轉軸，轉矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)則當量應力為，故剖面右側為危險截面由表查得，45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限，則由表查得軸的許用彎曲應力，故滿足強度要求5.2.7校核鍵的連接強度齒輪2處鍵連接的擠壓應力為取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由表查得，強

12、度足夠，齒輪3處的鍵強度也足夠5.2.8校核軸承壽命5.2.8.1 計算軸承的軸向力 由手冊30205軸承查得，由手冊查得30205軸向力計算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為外部軸向力。各軸向力方向如圖所示，則兩軸承軸向力分別為5.2.8.2 計算軸承1的當量動載荷 因，故只需校核軸承2的壽命。因，同軸承2的當量載荷軸承在100ºC以下工作，查手冊得。對于減速器，查手冊得載荷系數(shù)5.2.8.3 校核軸承壽命 軸承1壽命為減速器預期壽命為,故軸承壽命足夠5.3、低速軸的設計計算5.3.1選擇材料 因其傳遞功率不大，并對重量及結構無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理5.3.2

13、初算軸徑。由機械設計（第八版）表10-28查得，載荷不大，故取則軸與聯(lián)軸器連接，有一個鍵槽，軸徑應增大，軸端最細處直徑為5.4.3軸的結構設計，5.4.3.1軸承部件的結構設計5.4.3.2為方便軸承部件的拆裝，減速器的機體采用剖分式結構，采用和端軸承固定方式，由最小直徑，取，由，齒輪采用套筒定位，長度略小于齒寬，取。5.4.3.3軸段和 軸段和用軸承定位，其直徑略小于 ，查表取用角接觸球軸承，型號為7007C，由于軸段套筒定位，套筒長度取，所以5.4.3.4 軸段 軸段的用于定位齒輪，直徑略大于，所以取，5.4.3.5 軸段 由于低速軸和中間軸的長度對稱，軸承之間長度相等，所以軸段和之間長度

14、相等，所以，為節(jié)省材料，取5.4.3.6 軸段，為了便于安裝，軸段直徑略小于軸段，所以，長度取5.4.3.7軸段 軸段采用彈性聯(lián)軸器，根據(jù)，選取，聯(lián)軸器，長度，直徑圖形如下6、減速器箱體的結構尺寸名稱符號計算公式結果箱座厚度0.0125(dm1+d m1)+1810箱蓋厚度10.01(dm1+dm2)+188箱蓋凸緣厚度1.5112箱座凸緣厚度1.515箱座底凸緣厚度2.525地腳螺釘直徑0.018（dm1+dm2）+1M16地腳螺釘數(shù)目查手冊4軸承旁聯(lián)結螺栓直徑=0.75M12蓋與座聯(lián)結螺栓直徑=（0.5 0.6）M10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）M8視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）6

15、定位銷直徑=（0.70.8）8，至外箱壁的距離查手冊表11222 18 16，至凸緣邊緣距離查手冊表1122014外箱壁至軸承端面距離=+（510）40大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離>1.218齒輪端面與內(nèi)箱壁距離>15箱蓋，箱座肋厚1013軸承端蓋外徑+5150（高速軸）130（中間軸）125（低速軸）軸承旁聯(lián)結螺栓距離120（高速軸）112（中間軸）125（低速軸）7、減速器附件的選擇由機械設計（機械設計基礎）課程設計選定通氣帽，A型壓配式圓形油標A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油墊,箱座吊耳，吊環(huán)螺釘M12（GB825-88），啟蓋螺釘M8。8、潤滑與密封齒輪采用浸油

16、潤滑，由機械設計（機械設計基礎）課程設計表16-1查得選用N220中負荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。當齒輪圓周速度時，圓錐齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm。由于大圓錐齒輪，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?、設計小結這次關于帶式運輸機上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、互換性與技術測量、工程材料、機械設計課程設計等于一體。這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們