1、精選優質文檔-傾情為你奉上機械設計課程設計計算說明書設計題目 二級圓錐圓柱齒輪減速器設計 專業 機械設計制造及其自動 班級 11-XX班設計者 XXX 學號 XXX 指導教師 XXX XXXX 年 XX 月 XX 日 （XXXX大學）目 錄一 課程設計書 -3 二 設計要求-3 三 設計步驟 1. 傳動裝置總體設計方案-42. 電動機的選擇-4 3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比-5 4. 計算傳動裝置的運動和動力參數-5 5. 各級齒輪的設計與校核 -6 6.傳動軸的設計與校核-117.對各對軸承的校核-24 8.鍵聯接設計和校核-269.減速器機體結構尺寸-2710.密封設計- -2

2、8四 設計心得 - 29 一. 課程設計書設計課題:設計一用于帶動螺旋輸送機輸送聚乙烯樹脂材料的兩級圓錐圓柱齒輪減速器.運輸機連續單向運轉,載荷變化不大,空載起動,其效率為0.92(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產,使用期限5年(300天/年),三班制工作,車間有三相交流,電壓380/220V。螺旋軸轉矩320N·m,螺旋軸轉速60r/min。二. 設計要求1.減速器裝配圖一張(A0)。2.設計說明書一份。三. 設計步驟1. 傳動裝置總體設計方案 2. 電動機的選擇 3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 4. 計算傳動裝置的運動和動力參數 5. 各級齒輪的設計與校核

3、6.傳動軸的設計與校核7滾動軸承校核 8.鍵聯接設計和校核 9.減速器機體結構尺寸10.密封設計主要計算過程主要計算結果一傳動裝置的總體設計傳動方案設計： 圖一 2 選擇電動機根據已知條件，輸送機的有效功率Ps=裝置中包含的傳動和軸承效率為類型說明數目效率圓柱斜齒輪傳動8級精度（油潤滑）1錐齒輪傳動8級精度（油潤滑）1滾動軸承3聯軸器彈性聯軸器/可移式聯軸器2電動機到工作機之間的總效率電動機所需功率由“Y系列三相異步電動機的技術數據”表（JB/T 103912008）得：選用額定功率為3kW的電機。符合條件的常用電機有轉速為1500r/min，轉速為1000r/min兩種，根據其總傳動比，選用

4、Y132S型電機。電機型號額定功率/kW同步轉速/(r/min)滿載轉速/(r/min)總傳動比Y100L231500143023.83Y132S3100096016三確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比根據圓錐圓柱齒輪減速器傳動比分配原則,由于要求，故；傳動比分配合適4 計算傳動裝置的運動和動力參數(1) 各軸轉速計算：電機軸和軸一 軸二 軸三 (2) 各軸的輸入功率計算：電機軸 軸一 軸二 軸三 (3) 各軸的傳遞的轉矩計算：電機軸 軸一 軸二 軸三 將上述結果列于表一中：表一 各軸運動及動力參數軸號轉速n(r/min)功率P(kW)轉矩T(N*m)傳動比i電機軸960329.841：1軸一

5、9602.9729.545軸二3202.73681.65軸三602.6232.85五錐齒輪傳動設計計算錐齒輪傳動根據要求，采用直齒錐齒輪傳動，小齒輪選用40Cr調制處理HBW1241286，大齒輪選用45鋼調制處理HBW2217255，計算時，取HBW1=270，HBW2=230，HBW1-HBW2=40,合適。計算項目計算過程 設計公式d1d1=載荷系數軸一轉矩齒數比許用接觸應力設計時齒輪的許用接觸應力，MPa，=；試驗齒輪接觸疲勞極限，MPa，查圖得（按MQ），=580MPa，取較小值，=；齒數取z1=25,z2=z1=253=75,取z2=75分錐角大端模數m=,取m=3大端分度圓直徑m

6、m外錐高錐距齒寬，取0.3取，實際齒寬系數中點模數中點分度圓直徑頂隙齒高齒根高齒根角齒頂角齒頂圓直徑切向變位系數和高位變位系數當量齒數計算公式彈性系數(由彈性系數得)節點區域系數使用系數動載系數由8級精度和中點節線速度取齒向載荷分布系數(一輪為懸臂，一輪為兩端支撐)計算接觸應力許用接觸應力安全系數(一般可靠度)壽命系數應力循環次數，工作時間，于是，查表取許用接觸應力大小校核齒面接觸疲勞強度（安全）計算公式，齒形系數齒根應力修正系數計算彎曲應力許用彎曲應力壽命系數安全系數試驗齒輪彎曲疲勞極限許用彎曲應力計算校核齒根彎曲應力齒數模數大端分度圓直徑分錐角齒寬取六，斜齒輪傳動設計小齒輪選用40Cr調制

7、處理HBW1241286，大齒輪選用45鋼調制處理HBW2217255，計算時，取HBW1=270，HBW2=230，HBW1-HBW2=40,合適。初步計算，初取小齒輪傳遞轉矩齒寬系數齒數比載荷系數初步確定許用接觸應力查圖得（按MQ），取較小值，=；計算小齒輪分度圓直徑=選取齒數取初選計算法向模數，取標準值計算中心矩，圓整取計算實際螺旋角計算分度圓直徑驗證正確計算齒寬，圓整取b=76mm校核齒面接觸疲勞強度彈性系數(由彈性系數得)節點區域系數重合度系數，故螺旋角系數載荷系數由取由得是基圓柱螺旋角求解：故，故計算接觸疲勞強度許用接觸應力安全系數壽命系數應力循環次數，工作時間，于是，查表取計算許

8、用接觸應力校核許用應力校核齒根彎曲疲勞強度由前可知齒形系數當量齒數，查表得齒根應力修正系數重合度系數螺旋角系數載荷系數齒向載荷分布系數，由前知，取齒間載荷分配系數，由前可知又，1.73<2.60,故許用彎曲應力彎曲疲勞極限安全系數壽命系數計算許用彎曲強度極限校核彎曲應力齒輪的主要參數分度圓直徑齒寬齒頂圓直徑齒根圓直徑七.軸的初步設計計算1，軸一的設計選用材料：45鋼，正火處理，法一：軸的設計公式：，因軸要與聯軸器連接，故裝聯軸器處有鍵槽，軸徑增大5%，取標準值。法二：如果根據電動機軸的大小確定，則。此處選用法二的結果，便于聯軸器的設計，取。齒輪齒寬中點到軸承力的作用點距離，為兩軸承力的作

9、用電之間的距離，為滿足剛度要求，圖二軸一的結構設計表軸段號徑向尺寸的確定軸向尺寸的確定1根據所選軸承型號30209，取齒輪到箱體內壁距離10，套杯厚度8，軸承寬度20.75，安裝軸套的長度6.25，取2為減小加工面，便于軸承安裝，取根據軸段兩邊安裝軸承和套筒所需長度，取3根據軸承寬度20.75，安裝套筒所需長度6.2，安裝彈性擋圈的溝槽寬度1.7以及軸環寬度4取4由于第5段軸直徑已經確定，且為了固定聯軸器取為使聯軸器不與箱壁干涉，凸出端蓋的距離為20取5端部倒角2，與軸段4的過度圓角半徑為1，根據所選聯軸器取聯軸器長度，軸上鍵尺寸為取2，軸二的設計，有鍵槽，軸徑增大5%，取標準值圖三軸二的結構

10、設計表軸段號徑向尺寸的確定軸向尺寸的確定1根據所選軸承30205，取根據軸承寬度16.25，軸承到箱體內壁距離約為15，齒輪到箱體內壁距離約為8取2取齒寬86，為確保齒輪軸向固定，軸段比齒寬短2，鍵采用A型，鍵的尺寸為取3軸環，與軸段2的過度圓半徑為2，為軸向固定兩邊的齒輪，取為使兩齒輪不發生干涉，軸段長度取為4與軸環過渡圓半徑為2，取齒轂寬34，采用A型鍵，鍵的尺寸為，軸段長度取5根據軸承寬度，軸承到箱體內壁距離，齒輪到箱體內壁距離，并考慮箱體的對稱，取軸二的校核圖四1） 軸上受力分析：齒輪上傳遞的轉矩2） 齒輪上的作用力左邊錐齒輪主動輪上受力對于軸交角的直齒錐齒輪傳動，由于，故從動輪上的受

11、力右邊斜齒輪的受力分析3） 確定跨距圖五4） 水平面受力分析圖六彎矩圖七5）垂直面受力分析圖八彎矩圖九6）合成彎矩圖圖十7）扭矩圖圖十一8） 許用應力由表查得，折合系數9） 當量彎矩圖圖十二當量彎矩10） 左邊錐齒輪中間截面處當量彎矩右邊斜齒輪中間截面處的當量彎矩10） 校核軸徑說明最初設計不合理，此處只需增大軸徑，軸長不需改變。修改后的軸結構設計表軸段號徑向尺寸的確定軸向尺寸的確定1根據所選軸承30206，取根據軸承寬度17.25，軸承到箱體內壁距離約為15，齒輪到箱體內壁距離約為8取2取齒寬86，為確保齒輪軸向固定，軸段比齒寬短2，鍵的尺寸為取3軸環，與軸段2的過度圓半徑為2，為軸向固定兩

12、邊的齒輪，取為使兩齒輪不發生干涉，軸段長度取為4與軸環過渡圓半徑為2，取齒轂寬34，鍵的尺寸為，軸段長度取5根據軸承寬度，軸承到箱體內壁距離，齒輪到箱體內壁距離，并考慮箱體的對稱，取用發安全系數法校核軸二的強度1） 確定危險截面截面1與截面6處應力較小，可忽略；截面2與截面5處應力狀態相同，但5處應力較小，可只校核截面2，截面3與 截面4應力狀態也相同，可只校核截面3。2）截面2的校核綜合影響系數 名稱結果有效應力集中系數查表得絕對尺寸系數查得加工表面的表面質量系數查表得（精車，）表面未強化處理計算截面上的應力已知軸徑為，鍵槽寬，鍵槽深，抗彎截面模量與抗扭截面模量彎曲應力為對稱循環應力，應力幅

13、平均應力扭轉切應力為脈動循環應力，扭轉切應力應力幅與平均應力相等計算綜合安全系數彎曲安全系數：扭轉安全系數綜合安全系數取，合適3） 截面3的校核綜合影響系數名稱結果有效應力集中系數該截面處有兩種應力集中。1，過渡圓角的應力集中，查表得2，此處齒輪與軸形成過盈配合，按照查取，。可見過盈配合引起的應力集中較大，應按其進行校核計算。絕對尺寸系數同前，加工表面的表面質量系數同前，同前，截面上的應力。截面3的彎矩計算綜合安全系數彎曲安全系數：扭轉安全系數綜合安全系數取，合適3，軸三的設計，有鍵槽，軸徑增大5%，取標準值圖十三（結構圖僅供示意）軸三的結構設計表軸段號徑向尺寸的確定軸向長度的確定1裝聯軸器，

14、根據標準件的直徑，取根據聯軸器長度，鍵的尺寸為取2與軸段1的過度圓角半徑為，聯軸器軸向固定軸肩，直徑變化5，同時考慮密封圈的直徑，取考慮軸段突出軸承端蓋的長度約為20mm，軸承蓋密封圈厚度23.8，軸承蓋止推套筒長度15，經圓整，取3裝軸承處直徑，根據基孔制，所選軸承型號為30211，取軸承寬度，套筒長度28，同時考慮箱體的對稱性，適當延長軸的長度，并圓整，取4與軸段3的過度圓角半徑為1，軸肩，固定套筒，直徑增加510，取根據左右軸段長度，取5軸環，與軸段6過渡圓半徑2，用于軸向固定齒輪，直徑比第6段軸大510，取軸環長度，根據，并圓整，取6安裝齒輪，直徑要比軸環小510，取根據齒寬確定，要是

15、齒輪安裝穩固，軸段長度比齒寬小2，鍵的尺寸為取7根據所選軸承，取考慮齒輪與箱壁距離在815之間，軸承與箱體內壁距離在1015之間（軸承采用脂潤滑），軸承寬度22.75取9 軸承的設計與校核 軸二上一對軸承的校核所選軸承為30206型軸承,受力圖如下由于，因此，軸承1被放松，軸承2 被壓緊故有因此取較大值代入壽命計算公式合適。十鍵的校核 軸二上鍵的校核根據軸二的設計，其上兩個鍵的尺寸為和。分別校核取合適。11 箱體的設計名稱尺寸箱體壁厚，取箱蓋壁厚，取箱座，箱蓋，箱底座凸緣的厚度箱座箱蓋上的肋板厚取，地腳螺釘1，直徑與數目：兩級減速器，故選取直徑2，通孔直徑：3，沉頭座直徑：4，底座凸緣尺寸：連接螺栓1，軸承旁連接螺栓直徑：取箱座通孔直徑沉頭座直徑凸緣尺寸2，箱蓋連接螺栓直徑：，取箱座通孔直徑沉頭座直徑凸緣尺寸實打實的定位銷直徑，取軸承蓋螺釘直徑軸一和軸三處軸承蓋螺釘直徑，軸二處螺釘直徑，視孔蓋螺釘直徑，取箱體外壁至軸承座端面的距離大齒輪頂圓與箱體內壁距離取齒輪端面與箱體內壁距離軸承座孔寬度軸承旁連接螺栓高度由作圖法得，取12 聯軸器的選擇軸一處轉速較高，容易產生振動，為減小工作是產生的振動，選用彈性套柱銷聯軸器，根據所選電機軸徑和軸一軸徑，選用型號為：LX3聯軸器YA3882GB/T43232002；軸二處傳遞的轉矩較大，且工作機與減速器不在同一機座上，要求有較大的