圓錐-圓柱齒輪減速器課程方案含圖紙

1、圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)方案含圖紙.圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)方案含圖紙.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書圓錐圓柱齒輪減速器-PAGE33-圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)方案含圖紙.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書圓錐圓柱齒輪減速器目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書2二、電機(jī)的選擇計(jì)算一、擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速2二、工作機(jī)的有效功率2三、選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)3三、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算一、分配傳動(dòng)比3二、各軸的轉(zhuǎn)速3三、各軸的功率4四、各軸的轉(zhuǎn)矩4四、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42.閉式直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器高速軸I的設(shè)計(jì)9減速器低速軸II的設(shè)計(jì)113.減速器低速軸III的設(shè)計(jì)14

2、六、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算1.減速器高速I軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算162.減速器低速II軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算173.減速器低速III軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算18七、鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算1.聯(lián)軸器與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接192.大圓錐齒輪與低速軸II的的鍵聯(lián)接19大圓柱齒輪與低速軸III的的鍵聯(lián)接20八、潤(rùn)滑油的選擇與熱平衡計(jì)算1.減速器的熱平衡計(jì)算212.潤(rùn)滑油的選擇22九、參照文件23計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書班級(jí)機(jī)械0402學(xué)號(hào)200406010219姓名鄭利江一、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)鑄工車間的型砂運(yùn)輸設(shè)備。該傳達(dá)設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)減速器運(yùn)輸帶組成。每日二班工作

3、。（圖1）1電動(dòng)機(jī)；2聯(lián)軸器；3減速器；4鼓輪；5傳達(dá)帶二、原始數(shù)據(jù)：傳達(dá)帶拉力F(KN)傳達(dá)帶速度V(m/s)鼓輪直徑D（mm）使用年限（年）1.7701.3922357三、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：1.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，其內(nèi)容平時(shí)包括以下幾個(gè)方面：（1）傳動(dòng)系統(tǒng)方案的剖析和制定以及減速器種類的選擇；（2）電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；（3）傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算（如除了傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)等）；（4）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；（5）軸承及其組合部件設(shè)計(jì)；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤(rùn)滑及附件的設(shè)計(jì)；（8）裝置圖和部件圖的設(shè)計(jì)；（9）校核；（10）軸承壽命校核；（11）設(shè)

4、計(jì)小結(jié)；（12）參照文件；（13）致謝。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2.要求每個(gè)學(xué)生完成以下工作：（1）減速器裝置圖一張（0號(hào)或一號(hào)圖紙）（2）部件工作圖兩張（輸出軸及該軸上的大齒輪），圖號(hào)自定，比率11。（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份。二、傳動(dòng)方案的制定運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖以下：（圖2）由圖可知，該設(shè)備原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置為減速器，工作機(jī)為型砂運(yùn)輸設(shè)備。減速器為張開式圓錐圓柱齒輪的二級(jí)傳動(dòng)，軸承初步采用深溝球軸承。聯(lián)軸器2采用凸緣聯(lián)軸器，8采用齒形聯(lián)軸器。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算一、選擇電動(dòng)機(jī)的種類和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和條件，采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，Y系列，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，

5、頻率50Hz。二、選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)主動(dòng)軸功率：傳動(dòng)裝置的總效率：（式中、分別為聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承、原錐齒輪傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)和卷筒的傳動(dòng)效率。）取=0.99（聯(lián)軸器），=0.985（轉(zhuǎn)動(dòng)軸承），=0.96（齒輪精度為8級(jí)，不包括軸承效率），=0.97（齒輪精度為8級(jí)，不包括軸承效率），=0.96（卷筒效率，不包括軸承）則電動(dòng)機(jī)所需功率：三、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒州的工作轉(zhuǎn)速為：按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P7表1查得圓錐圓柱齒輪的傳動(dòng)比一般范圍為：=1025，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果依照額定功率，且轉(zhuǎn)速滿足，選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：。其主要性能以下表：型號(hào)額定功率Kw滿載時(shí)轉(zhuǎn)速電流（380V）A效率%功率因數(shù)3

6、14206.882.50.817.02.22.3電動(dòng)機(jī)的外形尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD100380288245160140122860831四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1.總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比2.分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比按直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)比，又錐齒輪的傳動(dòng)比一般不大于3，故取=3則實(shí)質(zhì)總傳動(dòng)比，滿足要求。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標(biāo)號(hào)均已在圖2中標(biāo)出）2.各軸的輸出、輸入功率3.各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：軸

7、名效率P(Kw)轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸2.98720.0914201.00.99軸2.9572.91319.8919.5914203.00.95軸2.7962.75456.4155.57473.334.20.96軸2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒軸2.6052.463219.77207.79113.2計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果四、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知輸入功率（略大于小齒輪的實(shí)質(zhì)功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變

8、。1.選定齒輪種類、精度等級(jí)、資料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案，采用直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，齒形制,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位。（2）、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，應(yīng)采用8級(jí)精度。（3）、資料選擇，小齒輪資料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪資料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者資料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲倦強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：（1）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）查得資料彈性影響系數(shù)。2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲倦強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲倦極限。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：4）查得接觸批量壽命系數(shù)5）計(jì)算接觸疲倦許

9、用應(yīng)力6）試選，查得所以，7）8）（2）、計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得2）計(jì)算圓周速度v計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3）計(jì)算載荷系數(shù)依照，8級(jí)精度，查得，所以。4）按實(shí)質(zhì)的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：5）技術(shù)模數(shù)3.按齒根波折疲倦強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）查得小齒輪的波折疲倦強(qiáng)度極限，大齒輪的波折疲倦強(qiáng)度。2）查得波折疲倦壽命系數(shù)3）計(jì)算波折疲倦許用應(yīng)力取波折疲倦安全系數(shù)S=1.4，則，計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果4）載荷系數(shù)K=2.315）節(jié)圓錐角6）當(dāng)量齒數(shù)7）查取齒形系數(shù)8）查取應(yīng)力校正系數(shù)9）計(jì)算大小齒輪的,并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算m綜合剖析考慮，取

10、得，計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果4.幾何尺寸計(jì)算（1）、計(jì)算大端分度圓直徑（2）、計(jì)算節(jié)錐頂距（3）、節(jié)圓錐角（4）、大端齒頂圓直徑（5）、齒寬二、圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知輸入功率（略大于小齒輪的實(shí)質(zhì)功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1.選定齒輪種類、精度等級(jí)、資料及齒數(shù)（1）由以上計(jì)算的數(shù)據(jù)可得圓錐齒輪的傳動(dòng)在軸的軸向力此軸向力較小，故二級(jí)變速裝置采用直齒圓錐齒輪。（2）、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，應(yīng)采用8級(jí)精度。（3）、資料選擇，小齒輪資料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪資

11、料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者資料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲倦強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：（1）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）試選載荷系數(shù)2）計(jì)算小齒輪傳達(dá)的轉(zhuǎn)矩3）采用齒寬系數(shù)4）查得資料彈性影響系數(shù)。5）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲倦強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲倦極限。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：7）查得接觸批量壽命系數(shù)8）計(jì)算接觸疲倦許用應(yīng)力（2）、計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得=42.8mm2）計(jì)算圓周速度v3）計(jì)算齒寬b計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果4）計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù)：齒高：5）計(jì)算載荷系數(shù)依照，8級(jí)精度，可查得動(dòng)載荷系數(shù)，直齒輪

12、假設(shè)，查得查得使用系數(shù)查得8級(jí)精度，除掉了相對(duì)支撐為非對(duì)稱部署時(shí)，=1.4513由所以。6）按實(shí)質(zhì)的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：7）計(jì)算模數(shù)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3.按齒根波折疲倦強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）查得小齒輪的波折疲倦強(qiáng)度極限，大齒輪的波折疲倦強(qiáng)度。2）查得波折疲倦壽命系數(shù)3）計(jì)算波折疲倦許用應(yīng)力取波折疲倦安全系數(shù)S=1.4，則，4）計(jì)算載荷系數(shù)K5）查取齒形系數(shù)6）查取應(yīng)力校正系數(shù)7）計(jì)算大、小齒輪的,并加以比較。，大齒輪的數(shù)值大。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算m綜合剖析考慮，取，得，取4.幾何尺寸計(jì)算（1）、分度圓直徑（2）、中心距（3）、齒寬，取，5.驗(yàn)算假設(shè)成立

13、，計(jì)算有效。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、數(shù)據(jù)整理1.圓錐齒輪齒輪種類：直齒圓錐齒輪（,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位）。精度8級(jí)，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪資料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。大端分度圓直徑：小齒輪，大齒輪節(jié)錐頂距：R=109.0986mm節(jié)圓錐角：，大端齒頂圓直徑：，齒寬：齒數(shù)：，模數(shù)m=32.圓柱齒輪齒輪種類：直齒圓柱齒輪精度8級(jí)，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪資料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。分度圓直徑：，中心距：a=155mm齒寬：，齒數(shù)：，模數(shù)：m=2.5mm計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果五、軸的計(jì)算一、減速器高速軸I的設(shè)計(jì)1

14、.求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算可得2.求作用在齒輪上的力圓錐小齒輪圓錐大齒輪圓柱小齒輪、大齒輪計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3.初步確定軸的最小直徑采用軸的資料為45鋼，調(diào)質(zhì)辦理。取,于是得同時(shí)采用聯(lián)軸器型號(hào)，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：，則，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，采用凸緣聯(lián)軸器，型號(hào)YL4聯(lián)軸器，即，該端采用的半聯(lián)軸器的孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器轂孔的長(zhǎng)度L=62mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）、制定軸上部件的裝置方案以以下列圖為軸上的裝置方案（圖3）（2）、依照軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，以以以下列圖：（圖4）計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1）由聯(lián)軸器尺寸確定由聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度L和直徑d及相關(guān)要求，可確定2）初步選擇轉(zhuǎn)

15、動(dòng)軸承。軸承同時(shí)承載徑向力和軸向力，但軸向力較小，應(yīng)采用單列深溝球軸承。參照工作要求，并依照尺寸，采用0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6206，其尺寸為。為了利于固定，一般取比b小1mm（如圖3所示），故可確定。3）由經(jīng)驗(yàn)公式算軸肩高度：取軸肩高為4mm，確定。由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P47圖46的要求可得，取。4）依照軸承安裝方便的要求，取，得依照安裝軸承旁螺栓的要求，取。依照齒輪與內(nèi)壁的距離要求，取。5）依照齒輪孔的軸徑和長(zhǎng)度，確定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（3）、軸上的部件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按手冊(cè)查得，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接處的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見）。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果為了保證聯(lián)軸器與軸配合有優(yōu)異的對(duì)中性，應(yīng)選擇聯(lián)軸器輪轂與軸配合為H7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接處的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為28mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見）。為了保證齒輪與軸配合有優(yōu)異的對(duì)中性，應(yīng)選擇齒輪輪轂與軸配合為H7/n