單圓錐齒輪減速器實施方案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計一級錐齒輪減速器設(shè)計說明書1機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計目錄一、傳動方案擬定.4二、電動機的選擇.4三、計算行動裝置總傳動比及分配各級傳動比.6四、普通V帶的設(shè)計.6五、直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計.9六、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計.10七、軸承的選擇及校核.15八、箱體的設(shè)計.16九、鍵的選擇及校核.18十、聯(lián)軸器的選擇.19十一、減速器附件的選擇.19十二、設(shè)計小結(jié)及參考文獻.342機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計一設(shè)計題目設(shè)計帶式運輸機傳動裝置，示意圖如下：54V3211-電動機2-帶傳動3-減速器4-聯(lián)軸器5-鼓輪二已知條件1）鼓輪直徑D=250mm2）鼓輪上的圓周力F=4.2kN3）運

2、輸帶速度V=1.1m/s三技術(shù)條件1）傳動裝置的使用壽命預(yù)定為8年，單班制；2）工作機的載荷性質(zhì)平穩(wěn)，起動過載不大于5%，單向回轉(zhuǎn)；3）電動機的電源為三相交流電，電壓為380伏；4）允許鼓輪的速度誤差為5%；5）工作環(huán)境：室內(nèi)。四設(shè)計要求6）減速器裝配圖一張；7）零件圖2張：輸出軸和輸出軸上齒；8）設(shè)計說明書一份，按指導(dǎo)書的要求書寫。3機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計計算過程及計算說明:一、傳動方案擬定第二組：設(shè)計單級圓錐齒輪減速器和一級帶傳動計算數(shù)據(jù)1.電動機2.帶傳動3.減速器4.聯(lián)軸器5.鼓輪（1）工作條件：傳送機單班制,連續(xù)單向回轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，室內(nèi)工作；傳動裝置的使用壽命預(yù)定為8年。該機

3、動力來源為三相交流電，電壓為380/220伏，傳輸帶速度允許誤差5%。（2）已知數(shù)據(jù)：鼓輪上的圓周力F=4.2kN,運輸帶速度V=1.1m/s,鼓輪直徑D=250mm。二、電動機選擇1、電動機類型的選擇：Y系列三相異步電動機，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，具有適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。2、電動機功率選擇:(1)計算工作所需功率PwPw錯誤！未找到引用源。kw(2)計算電動機輸出功率PPw錯誤！未找到d按常用機械傳動效率簡表確定各部分效率為引用源。KwV帶傳動效率=0.96，滾動軸承效率=0.98，圓錐齒輪12傳動效率=0.96，彈性聯(lián)軸器效率=0.99，

4、卷筒軸滑動34效率=0.98，卷筒效率=0.97。傳動裝置總效率為56=2=0.960.9820.960.990.981234560.97=0.83得出電動機所需功率為Pd=Pw錯誤！未找到引用源。=5.6Kw=0.83(3)確定電動機的轉(zhuǎn)速Pd=5.6Kw輸送機卷筒轉(zhuǎn)速錯誤！未找到引用源。84.0錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引一般可選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min或1500r/min的電動機用源。=84.0錯作為原動機。通常,V帶傳動常用的傳動比范圍i=24,單誤！未找到引用1級圓錐齒輪的傳動比范圍i=23，則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍源。2為錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。i=84.0

5、(412)=3361008r/min符合這一同步轉(zhuǎn)速范圍的有750r/min,1000r/min,1500r/min。電機從重量、價格及傳動比等方面考慮，選用Y160M2-8型電動機。其相關(guān)參數(shù)如下：4型號額定功滿載轉(zhuǎn)速率機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩軸徑額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩中心高Y160M2-5.5kw720r/min2.02.042mm160mm8三、計算總傳動比及分配各級的傳動比0w1、總傳動比：i=nm/n=720/84=8.62、分配各級傳動比1（1）取齒輪i=3（單級減速器i=23合理）電動機型號（2）錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。Y160M2-8錯誤！未找到引用源。

6、錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。/錯誤！未找到引用源。=8.6/3=2.9四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算0軸電動機軸P=P=5.6KW0dn=n=720r/min0m0=9550錯誤！未找到引用源。P=5.6KWnn0m=720r/min74.32NmT=95500P00n=錯誤！未找到引用源。i1軸高速軸P=P5.60.96=5.38KW1001=n011248.2r/minT=74.32Nm0P=5.38KW1nT=207Nm207Nm1T=9550P1=9550錯誤！未找到引用源。n1=248.2r/min112軸低速軸P=P=5.380.980.965.06KW2112n=錯誤！

7、未找到引用源。=錯誤！未找到2引用源。86.6r/minP=5.06KW2nPn2=86.6r/minT=95502=錯誤！未找到引用源。22T=564.5Nm2564.5NmP=4.76Kw3軸卷筒軸P=P=3.10.980.96=4.76KW33223n=n=84.0r/minn=84r/min3w3T=541.1Nm35541.1Nm機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計T3=9550P3=錯誤！未找到引用源。n3P=6.72KWC四、V帶傳動設(shè)計1.確定計算功率查表得K=1.2，則AP=KP=1.25.6=6.72KWCA2.確定V帶型號按照任務(wù)書得要求，選擇普通V帶。根據(jù)P=6.72KW及n=720r

8、/min，查圖選用A型普通V帶。C13.確定帶輪直徑（1）確定小帶輪基準直徑根據(jù)圖推薦，V帶小帶輪選用直徑最小為75mm（A型），選擇d=140mm。d1（2）驗算帶速v=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=5.28m/s5m/sv25m/s,帶速合適。（3）計算大帶輪直徑d=id（1-）=2.9140（1-0.02）=397.88mmd2d1根據(jù)GB/T13575.1-9規(guī)定，選取d=400mmd24.確定帶長及中心距（1）初取中心距a0錯誤！未找到引用源。得376mma01080mm，根據(jù)總體布局，取ao=700mm(2)確定帶長Ld：根據(jù)幾何關(guān)系計算帶長得錯誤！未找到引用源。=2

9、錯誤！未找到引用源。=2272.37mm根據(jù)標準手冊，取Ld=2240mm。(3)計算實際中心距錯誤！未找到引用源。5.驗算包角：錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。包角合適。d=140mmd1v=5.28m/sd=397.88mmd2ao=700mmLd=2240mm6機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計6.確定V帶根數(shù)Z錯誤！未找到引用源。根據(jù)d=140mm及n=720r/min，查表得P=1.56KW,d110P=0.09KW0根據(jù)1=158.21及錯誤！未找到引用源。查表得錯誤！未找到引用源。帶入公式后錯誤！未找到引用源。，取Z=47.確定初拉力F0F=500錯誤！未找到引用源。0查表得q=0.1

10、/m,則F=500錯誤！未找到引用源。=258.00N08.計算帶輪軸所受壓力QQ=2ZFsin錯誤！未找到引用源。=24258sin錯誤！0未找到引用源。=2026.80N錯誤！未找到引用源。五、直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計1.齒輪的材料及熱處理方法小齒輪選用40Gr，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為280S。大齒輪選用45Gr，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度250S，HBS-HBS=280-250=1230,合適。故錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。Z=42選取設(shè)計參數(shù)粗選8級精度取小齒輪齒數(shù)Z錯誤！未找到引用源。，則1大齒輪Z=203錯誤！未找到引用源。，實際傳動比錯誤！2未找到引用源。傳動比誤差：錯誤！未找到引

11、用源。|i-i|/I=|3-3|/3=02.5%。0與要求相差不大，可用。并取錯誤！未找到引用源。=0.3，錯誤！未找到引用源。3.齒輪疲勞強度設(shè)計（1）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩T=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。1=207.00Nm（2）查表，取載荷系數(shù)K=1.2（3）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計得錯誤！未找到引用源。=966錯誤！未找到引用源。7機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計（4）確定齒輪模數(shù)錯誤！未找到引用源。取標準模數(shù)m=4.5mm（5）小齒輪直徑錯誤！未找到引用源。4齒輪幾何尺寸計算（1）分度圓直徑錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。（2）分度圓錐角錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。（3）

12、錐距錯誤！未找到引用源。（4）齒寬錯誤！未找到引用源。5校核彎曲疲勞強度m=4.5mm錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=21.08=189.69Z=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。v1Z=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。v1錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。查得錯誤！未找到引用源。=4.33,錯誤！未找到引用源。=4.00F1=錯誤！未找到引用源。=168.9MPa錯誤！未找到引用源。=233MPa合格錯誤！未找到引F2=錯誤！未找到引用源。用源。142.30mm=156.03MPa錯誤！未找到引用源。=184MPa合格b=44mm六、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.高速

13、軸的設(shè)計（1）確定軸上零件的定位和固定方式(如圖)（2）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑錯誤！未找到引用源。115錯誤！未找到引用源。增大7%經(jīng)圓整取最小軸徑錯誤！未找到引用源。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計eqoac(,1)左起第一段，由于安裝帶輪，屬于基孔制配合，因開有鍵槽，增大7%并圓整，取軸徑30mm，長度60mm，為了便于安裝，軸端進行245倒角。eqoac(,2)左起第二段直徑取36mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，則取第二段的長度8機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計40mm。eqoac(,3)左起第三段，該段裝有滾動軸承，選用圓錐滾子軸承，取軸徑40mm，長度為32mm。eqoac

14、(,4)左起第四段，,其直徑略大于第三段軸，取50mm，長度取90mm。eqoac(,5)左起第五段為滾動軸承段，則此段的直徑為40mm，長度取32mm。eqoac(,6)左起第六段，對軸承右端進行定位，有小齒輪，取軸徑32mm。長度取80mm。2.輸出軸的設(shè)計（1）確定軸上零件的定位和固定方式(如圖)(2)按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑錯誤！未找到引用源。115錯誤！未找到引用源。增大7%經(jīng)圓整取最小軸徑錯誤！未找到引用源。(3)確定軸各段直徑和長度eqoac(,1)左起第一段，由于安裝聯(lián)軸器，因開有鍵槽，軸徑擴大7%并圓整，取軸徑50mm，長度58mm，為了便于安裝，軸端進行245倒角。eqo

15、ac(,2)左起第二段直徑取56mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，則取第二段的長度60mm。eqoac(,3)左起第三段，該段裝有滾動軸承，選用圓錐滾子軸承，取軸徑60mm，長度為46mm。eqoac(,4)左起第四段，對軸承起到軸肩定位作用,其直徑大于第三段軸，取70mm。根據(jù)整體布局，長度取120mm。第四段尾部有軸肩，長度4mm，直徑78mm。eqoac(,5)左起第五段安裝大圓錐齒輪，根據(jù)齒輪的孔徑，此段的直9機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計徑取64mm，長度取58mm。eqoac(,6)左起第六段，為軸承安裝段，根據(jù)軸承的尺寸，取軸徑600mm。長度取65mm。三、

16、軸的強度校核由于該軸為轉(zhuǎn)軸，應(yīng)按彎扭組合強度進行校核計算。大齒輪分度圓直徑：已知d=270mm2轉(zhuǎn)矩：已知T=564.5Nm2圓周力：Ft=2T/d=2錯誤！未找到引用源。564.5錯誤！22未找到引用源。/270=4181.48N徑向力錯誤！未找到引用源。和軸向力錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。軸承支反力：錯誤！未找到引用源。垂直面彎矩：Fr=1555.94N求支反力Fa=888.80N求水平彎矩計算合成彎矩錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找軸單向轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，到引用源。Nm則當量彎矩為M=T=0.6564.5=225.8Nm錯誤！未找

17、到引用源。T10機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計計算合成彎矩=錯誤！未找到引用MB=M2VBM2HB=0源。NmMMC1=C2=MM2VC12VC2MM2HC2HC=468.42Nm=480.02Nm錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。N錯誤！未找到引用軸單向轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取0.75，源。=錯誤！未找則當量彎矩為MT=T=0.75564.51000=423.38Nm計算總當量彎矩到引用源。Nm錯誤！未找到引錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。用源。錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=468.54Nm根據(jù)以上數(shù)據(jù)，作出軸的受力簡圖（a），垂直面受力圖（b），垂直面彎矩

18、圖（c），軸水平面受力簡圖（d），水平彎矩圖（e），錯誤！未找到引用合成彎矩圖（f），扭矩當量彎矩圖（g），總當量彎矩圖（h）源。Nm如下。-1軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，=60Mpa.從總當量彎矩圖可以看出，截面C為危險截面。截面C為齒輪處，dC=70mm，則MT=423.38Nm錯誤！未找到引用源。Nm錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。Nm錯誤！未找到引用源。Nm11機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計七、軸承的選擇及校核主動軸32308軸承兩對，從動軸32312軸承兩對。根據(jù)要求對從動軸上的軸承進行強度校核。查相關(guān)手冊，32312軸承的判斷系數(shù)e=0.35，當錯誤！未找到引用源。時錯誤！未找到引

19、用源。；當錯誤！未找到引用源。時，錯誤！未找到引用源。軸承基本額定動載荷Cr=228KN，軸承采用正裝，要求壽命為19200小時。1.繪制軸承計算簡圖2.計算各軸承所受總徑向力由軸的計算知：B、D處水平支反力錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。N，B、D處垂直面支反力錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。N,錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。3.計算各軸承內(nèi)部派生軸向力4.判斷放松、壓緊端故，軸承2壓緊，軸承1放松。則錯誤！未找到引用源。,錯誤！未找到引用源。5.計算當量動載荷對軸承1錯誤！未找到引用源。對軸承2錯誤！未找到引用源。，因錯誤！未找到引用源。錯

20、誤！未找到引用源。，故按軸承2的當量動載荷計算壽命，即取P=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。N6.軸承壽命校核計算12機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計八、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進入機體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。(2)放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標油標用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標準件。(4)通氣器減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫

21、隙向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機蓋與機座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠些。如機體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙

22、。有的墊片還要起調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運或拆卸機蓋。(9)密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進入機體內(nèi)。密封件多為標準件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號尺寸箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱座凸緣厚度b12錯誤！未找到引用源。N錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。P1=1555.86NP2=3670.07NLh=46195h箱蓋凸緣厚度箱座底凸緣厚度b1b21220地腳螺釘直徑df16地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d112箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓d28

23、直徑連接螺栓d2的間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d38窺視孔蓋螺釘直徑d46定位銷直徑d613df，d1,d2至外箱壁距離df，d2至凸緣邊緣距離軸承旁凸臺半徑凸臺高度C1C2R1h機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計22,18,1420,16，1220,16，12根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準外箱壁至軸承座端面距離L140大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離齒輪端面與內(nèi)箱壁距離箱蓋、箱座肋厚軸承端蓋外徑軸承端蓋凸緣厚度軸承旁聯(lián)接螺栓距離12m1,m2D2tS2688，8116，160140盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準，一般取s=D2九、鍵的選擇及校核高速軸與帶輪連接選用鍵A10850輸入軸與小齒輪連接選用鍵A10850輸出軸與大齒輪連接選用鍵A181150輸出軸與聯(lián)軸器連接選用鍵A14956故，鍵均滿足強度要求。十、聯(lián)軸器的選擇計算轉(zhuǎn)矩錯誤！未找到引用源。所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器GYH6錯誤！